基于转录组解析斯里兰卡木薯花叶病毒侵染对木薯叶片水杨酸合成的调控作用OA
Transcriptome-based Analysis of the Regulatory Role of Sri Lankan Cassava Mosaic Virus Infection in Salicylic Acid Biosynthesis in Cas-sava Leaves
木薯是重要的热带粮食和经济作物,其生产受到斯里兰卡木薯花叶病毒(SLCMV)的严重威胁.本研究以健康及感染 SLCMV 的木薯品种南植 199 为材料,系统解析 SLCMV 侵染对木薯叶片中基因转录活性的影响.转录组数据分析共鉴定到 4728 个差异表达基因,与健康叶片相比,感病叶片中 4495 个基因上调表达,233 个基因下调表达.进一步分析表明,感病叶片中水杨酸合成的异分支酸合酶(ICS)途径关键基因表达受到抑制,而苯丙氨酸解氨酶(PAL)途径关键基因则被激活.液相色谱-质谱(LC-MS)检测发现,感病叶片相较于健康叶片,水杨酸含量上升 51.98%,水杨酸糖苷含量下降 10.95%.综上所述,SLCMV 侵染虽然抑制了 ICS 途径中 ICS、PBS3 等基因的转录,但激活了 PAL途径中 PAL、CNL、BEBT 等基因的表达,最后导致木薯叶片中的水杨酸含量增加.本研究为解析木薯响应 SLCMV 的分子机制及抗病品种选育提供理论依据.
Cassava is an important tropical food and cash crop,but the production is severely threatened by Sri Lankan cassava mosaic virus(SLCMV).In this study,healthy and SLCMV-infected cassava cultivar NZ199 were used as mate-rials to systematically analyze the impact of SLCMV infection on gene transcriptional activity in cassava leaves.Tran-scriptome data analysis identified a total of 4728 differentially expressed genes.Compared with healthy leaves,4495 genes were up-regulated and 233 genes were down-regulated in infected leaves.Further analysis revealed that in in-fected leaves,the expression of key genes in the isochorismate synthase(ICS)pathway of salicylic acid biosynthesis was suppressed,while key genes in the phenylalanine ammonia-lyase(PAL)pathway were activated.Liquid chroma-tography-mass spectrometry(LC-MS)detection showed that,compared to healthy leaves,salicylic acid content in in-fected leaves increased by 51.98%,while the content of salicylic acid glucoside decreased by 10.95%.In conclusion,SLCMV infection inhibited the expression of genes such as ICS and PBS3 in the ICS pathway,while activating genes such as PAL,CNL and BEBT in the PAL pathway,ultimately leading to increased salicylic acid accumulation in cassava leaves.This study would provide a theoretical basis for understanding the molecular mechanisms of cassava's response to SLCMV and for breeding disease-resistant varieties.
杨浩杰;李亚军;李远超;刘晓晨;陈新;曾长英
海南大学热带农林学院,海南 海口 570228||海南大学南繁学院(三亚南繁研究院),海南 三亚 572022中国热带农业科学院热带生物技术研究所,热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 571101||中国热带农业科学院三亚研究院,海南 三亚 572022中国热带农业科学院热带生物技术研究所,热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 571101||中国热带农业科学院三亚研究院,海南 三亚 572022||广西大学生命科学与技术学院,广西 南宁 530004海南大学热带农林学院,海南 海口 570228||海南大学南繁学院(三亚南繁研究院),海南 三亚 572022中国热带农业科学院热带生物技术研究所,热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 571101||中国热带农业科学院三亚研究院,海南 三亚 572022海南大学热带农林学院,海南 海口 570228||海南大学南繁学院(三亚南繁研究院),海南 三亚 572022
农业科技
木薯斯里兰卡木薯花叶病毒水杨酸转录组
cassavaSri Lankan cassava mosaic virus(SLCMV)salicylic acidtranscriptome
《热带作物学报》 2026 (6)
1389-1397,9
热带作物生物育种全国重点实验室创新团队科研项目(No.NKLTCBCXTD07)财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项(No.CARS-11-HNCX).
评论