【摘 要】
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水稻潜根线虫广泛分布在世界水稻种植区,并且年均造成水稻产量损失约为25％,严重时高达30％.为了探究水稻与潜根线虫互作过程中的抗潜根线虫机制,通过mRNA-seq及相关方法,对
【机 构】
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江西农业大学农学院,南昌330045
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水稻潜根线虫广泛分布在世界水稻种植区,并且年均造成水稻产量损失约为25％,严重时高达30％.为了探究水稻与潜根线虫互作过程中的抗潜根线虫机制,通过mRNA-seq及相关方法,对受潜根线虫侵染的抗病水稻R51根部组织与感病水稻R155根部组织进行研究.RPKM＞0时,水稻中总共有39233个基因发生了不同程度的表达,对R51 vs.R155,RN51 vs.R51,RN155 vs.R155,RN51 vs.RN155进行基因差异性表达分析、GO分析、KEGG分析.结果显示受潜根线虫侵染后,水稻根部参与苯丙烷合成,苯基丙氨酸代谢,α-亚麻酸代谢,次级代谢产物合成以及萜类化合物合成的基因表达被显著性上调.在RN51和RN155中,编码具有病原物细胞壁降解功能的β-1,3-葡聚糖苷酶,几丁质酶(CHI1,CHI2)的基因发生上调,并且在RN155,其表达量变化值大于RN51.水稻通过上调木质素合成相关酶类,蜡质层合成相关酶类以及木聚糖酶蛋白酶抑制子编码基因来修饰水稻细胞壁来抵抗潜根线虫侵染,但数据显示大量能改变细胞壁韧性和强度利于线虫侵染的棒曲霉毒素蛋白的表达量有所提升.水稻在通过茉莉酸、油菜素内酯、植物激素信号转导途径调节抗潜根线虫相关基因表达的同时,在一定程度上抑制了乙烯信号转导途径中部分基因的表达,同时水稻上调了能降低其对脱落酸敏感性的WRKY 18和WRKY60,而由于线虫与水稻互作,水稻中能提高其对脱落酸敏感性的WRKY40被上调,同时强烈抑制了两个脱落酸羟化酶编码基因的表达.在受潜根线虫侵染的R51和R155水稻根部组织中病程相关蛋白有且仅有PR1,PR12,PR13发生差异性表达.此研究有利于进一步加深对植物与线虫互作的机制,为后续研究工作奠定基础.
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