外源绿原酸通过调控类黄酮代谢增强林下黄芩对叶斑病抗病性OA

植物在病原菌胁迫下通常积累多种次生代谢产物,这些代谢物与植物抗逆性密切相关。其中,绿原酸(chlorogenic acid,CGA)可以通过调控次生代谢增强植物抗病性,但相关机制仍缺乏系统研究。为进一步解析其机制,本研究对外源绿原酸处理的黄芩(Scutellaria baicalensis)进行病原菌侵染,测定叶片叶绿素、丙二醛含量及侵染面积和黄酮类物质含量等相关指标,并进行转录组测序分析及酶基因顺式作用元件分析。结果表明:绿原酸显著提高黄芩对叶斑病的抗病性,并影响黄酮类化合物柚皮素和芹菜素的积累。与对照相比,绿原酸处理组黄芩叶片病斑面积较小,叶绿素含量较高,丙二醛含量较低。对绿原酸处理后的样品进行转录组测序分析,共鉴定出563个差异表达基因,主要富集在苯丙烷生物合成、淀粉和蔗糖代谢、亚麻酸代谢、半乳糖代谢、类黄酮生物合成等代谢途径中;其中SbPAL、SbC4H、Sb4CL1、Sb4CL2、SbFNS、SbHCT1、SbHCT2等黄酮合成关键酶基因表达显著上调;顺式作用元件分析表明,这些基因启动子区域富含bHLH、MYB、GRF等转录因子结合位点。综上,本研究表明:外源绿原酸可能通过促进类黄酮生物合成途径关键基因表达,提高黄芩中类黄酮化合物积累,从而增强其对叶斑病的抗病性。