西芹腐根二次酮层物对黄瓜枯萎病的诱导抗性及其转录组学分析

黄瓜枯萎病(Cucumber Fusarium wilt)是黄瓜生产上发生最普遍的病害之一,严重时甚至造成绝产,目前仍没有有效环保的防治方法。本试验利用西芹腐根丙酮两次层析物作用于黄瓜枯萎病菌,通过化感作用效果筛选出4个最佳流分,将最佳流分作为诱导剂灌根诱导处理黄瓜幼苗,并人工接种黄瓜枯萎病菌,观测比较不同处理对黄瓜枯萎病的诱导抗性;之后选取最强诱导剂诱导处理后且未接病菌的黄瓜幼苗进行转录组学分析。结果表明,4个最佳流分为RRA32、RRA38、RRA101和RRA102,对黄瓜枯萎病的诱导抗性效果分别为65.85%~78.95%、68.29%~81.58%、77.5%~86.84%和82.5%~89.47%,与对照差异极显著,比较确定RRA102为最强诱导剂。对流分RRA102诱导处理后的黄瓜幼苗进行转录组学分析,共获得差异基因322个,其中上调表达152个,下调表达170个。差异基因中228个获得GO数据库功能注释,在Level 1水平上发现,差异基因主要富集在过氧化氢的反应和碳酸盐脱水酶活性条目上,在Level 2水平上分析发现,差异基因主要富集在免疫系统过程、抗氧化活性和电子载体活性等条目上;KEGG数据库富集分析发现,共103个基因被注释到63个通路中,显著富集在氮代谢、抗坏血酸和醛酸代谢、氨基酸的生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢和植物激素信号转导代谢通路中,以上通路均与植物抗病性有关,说明黄瓜幼苗在诱导处理后激发了自身的防御系统,进而有效抑制黄瓜枯萎病的发生,为进一步更绿色有效的防控黄瓜枯萎病,挖掘抗病基因提供理论基础。