大豆胞囊线虫侵染后GmC4H、GmLac55和GmLac85的表达模式分析

大豆胞囊线虫病是影响大豆生产的重要病害之一,严重影响大豆的品质及产量。木质素作为植物次生细胞壁的重要组成成分之一,在抵御线虫胁迫方面有重要作用。为确定大豆胞囊线虫侵染大豆根部后,木质素合成关键酶基因肉桂酸-4-羟基化酶基因(GmC4H)和漆酶55基因(GmLac55)、漆酶85基因(GmLac85)相对表达水平的变化,以大豆感病品种Williams82和抗病品种小粒黑豆为试验材料,在人工接种大豆胞囊线虫3号生理小种(SCN3)后,利用实时荧光定量PCR技术检测上述酶基因的表达水平。结果表明:GmC4H在小粒黑豆接种线虫后第5天表达量达到最大,约为对照组的2.24倍,而在感病品种中变化不显著;GmLac55在Williams82接种线虫后第1天的表达量同对照组相比差异最为显著,约为对照组的3.48倍,在小粒黑豆中则在第9天达到最大,约为对照组的3.39倍;GmLac85表达水平在抗感品种接种线虫后的第9天均达到最大,分别约为对照组的1.7倍和2.12倍。进一步分析基因表达的组织特异性可知,GmC4H、GmLac55和GmLac85分别在抗感品种的根、茎、叶中高表达的时间点是相同的或相近的。此外,木质素的间苯三酚染色显示,基因上调表达后木质素含量也有所增加,表明GmC4H、GmLac55和GmLac85可能通过调控木质素合成参与大豆对大豆胞囊线虫的防御反应。研究结果将为大豆胞囊线虫抗性基因的筛选提供参考。