槟榔(Arecacatechu L.)作为海南省重要的经济作物,其叶片黄化现象日趋严重,已成为当前制约槟榔产业持续健康发展的一大障碍。经田间调研,植原体侵染、干旱以及除草剂使用不当等都会引起槟榔叶片黄化,且在症状表现初期,叶片的黄化症状极为相似。本研究运用转录组测序技术分析植原体、干旱和除草剂胁迫下基因的差异表达情况,筛选出与叶片特异性黄化相关的差异基因,以探索槟榔在受到植原体侵染、干旱以及除草剂胁迫下叶片表现出特异性黄化症状的分子机理。研究结果如下:1.利用Illumina HiSeq平台对采集到的表现出特异性黄化症状(受植原体、干旱和除草剂胁迫)的叶片、全叶黄化型叶片以及健康槟榔叶片进行转录组测序,共获得了 321,402条Unigenes。有60.66%的Unigenes在六大数据库中均匹配不到任何注释信息,说明目前对于槟榔基因组的研究还不够深入,未知功能的基因所占的比例较大,对于新基因功能的可挖掘性强。2.通过将表现特异性黄化症状的叶片和全叶黄化型叶片作为实验组分别与健康对照组的转录组测序结果进行两两比对,筛选出了 654个在特异性叶片黄化组和全叶型黄化组共同显著差异表达基因,440个仅在特异性叶片黄化组中为共同显著差异表达基因。对差异基因进行GO注释和KEGG富集,发现与叶片黄化相关的差异基因主要富集在次级代谢途径、激素信号转导途径和能量代谢途径中,其中调控生长素、茉莉酸和乙烯信号转导途径中SAUR、JAZ和ERF1的基因显著上调表达可能对槟榔叶片表现黄化症状有重要的调控作用。3.特异性黄化样本中的差异基因主要富集在代谢途径和次级代谢途径中,其中在油菜素内酯信号转导途径、类黄酮生物合成和苯丙烷类生物合成途径中显著上调表达,而在油菜素内酯合成途径中显著下调表达,可能对槟榔叶片在植原体、干旱和除草剂胁迫下表现特异性黄化症状起重要的调控作用。4.从特异性黄化样本中的显著差异基因中,挑选了 4个可能对槟榔叶片发生特异性黄化起着重要调控作用的差异基因进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,其验证结果与转录组测序结果的表达趋势相一致。因此,转录组测序的结果是准确的,该分析结果也是可靠的。