基于轉(zhuǎn)錄組水平的棗瘋病發(fā)病機(jī)理研究.pdf

1、棗（Ziziphus jujuba Mill.）是鼠李科(Rhamnaceae)棗屬（Ziziphus Mill.）植物，是具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的果樹(shù)，而棗瘋病的發(fā)生嚴(yán)重影響到棗產(chǎn)量，嚴(yán)重時(shí)威脅到棗產(chǎn)業(yè)基地的生存。因此，研究棗瘋病的發(fā)病機(jī)理對(duì)棗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　為探究棗樹(shù)感染植原體后的發(fā)病規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制，以延川縣白村‘木棗’健康與感病植株為材料，連續(xù)測(cè)定現(xiàn)蕾后10～60 d葉片中玉米素、生長(zhǎng)素、脫落酸、赤霉素、水楊酸

2、等5種內(nèi)源激素的含量以及過(guò)氧化物酶、超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶等3種抗氧化保護(hù)酶的活性;以現(xiàn)蕾后20～30 d階段的葉片進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，篩選感病誘發(fā)的差異表達(dá)基因，并利用qRT-PCR技術(shù)對(duì)相關(guān)基因的表達(dá)模式進(jìn)行驗(yàn)證。研究主要結(jié)論如下:
　　(1)激素含量和保護(hù)酶活性研究中，感病植株玉米素含量在現(xiàn)蕾后30 d時(shí)開(kāi)始顯著升高，水楊酸含量在現(xiàn)蕾后50d時(shí)開(kāi)始顯著升高;過(guò)氧化氫酶活性則呈降低趨勢(shì)，但現(xiàn)蕾后60 d時(shí)顯著升高。玉米素含量的

3、顯著提高導(dǎo)致叢枝、花變?nèi)~等癥狀，而水楊酸與過(guò)氧化氫酶之間相互作用，激發(fā)植物的抗病保衛(wèi)作用。
　　(2)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序研究中，共計(jì)篩選到1669個(gè)差異表達(dá)基因，其中1114個(gè)基因在感病組上調(diào)表達(dá)，555個(gè)下調(diào)表達(dá)。差異表達(dá)基因的GO功能富集主要包括生物進(jìn)程、代謝進(jìn)程及催化活性，KEGG代謝通路主要為次級(jí)生物代謝。
　　(3)關(guān)鍵基因定量分析研究中，從1669個(gè)差異表達(dá)基因中發(fā)現(xiàn)15個(gè)與激素和保護(hù)酶代謝相關(guān)的基因，經(jīng)qRT-PCR驗(yàn)

4、證ZjNCED、ZjGA20、ZjPAL、 ZjPOD2和ZjPOD5在轉(zhuǎn)錄水平上的表達(dá)與對(duì)應(yīng)的激素含量和保護(hù)酶活性變化趨勢(shì)一致，表明這些基因的表達(dá)調(diào)控對(duì)感病后植株的內(nèi)源激素含量和抗氧化保護(hù)酶活性的動(dòng)態(tài)變化具有重要作用。
　　綜上所述，植原體侵染棗樹(shù)后導(dǎo)致與激素和保護(hù)酶合成相關(guān)的基因表達(dá)發(fā)生改變，引起感病植株內(nèi)源激素含量和保護(hù)酶活性代謝紊亂，激素含量的變化導(dǎo)致植株出現(xiàn)叢枝、花變?nèi)~、花梗延長(zhǎng)等癥狀，保護(hù)酶活性的升高激發(fā)植物抗病防衛(wèi)反