经羧甲基壳聚糖诱导的葡萄柚果实转录组WRKY基因分析及抗性相关基因挖掘

本实验以采后葡萄柚果实为材料,使用1.5％的羧甲基壳聚糖(CMCS)溶液和无菌水浸泡诱导24 h后,研究其对指状青霉(Penicillium digitatum)和扩展青霉(Penicillium expansum)引起的绿霉病的抗病效果,结果表明,CMCS处理组可显著降低P.digitatum和P.expansum引起的绿霉病发病率且病斑直径增长速度受到抑制.以此为基础,对上述CMCS和无菌水处理的葡萄柚果皮进行无参转录组测序,筛选CMCS诱导下的差异表达基因(DEGs).结果表明,从经CMCS处理的葡萄柚果皮共获得85个差异表达基因,其中上调基因67个,下调基因18个,对差异表达的基因进行GO及KEGG分析.这些差异表达基因的功能归类于生物过程、细胞组分及分子功能3大类37个GO条目,并显著富集在20条KEGG代谢通路中.同时,对参与其中的WRKY基因进行了挖掘,筛选出最有可能参与植物抗病过程的5个WRKY基因均为上调表达,与拟南芥的进化树分析表明,筛选出的5个WRKY基因与拟南芥基因功能类似.涉及的DEGs功能主要与次生代谢、植物激素信号转导、过氧化物酶体、内质网中的蛋白质加工、谷胱甘肽代谢、苯丙烷生物合成等途径有关,8个关键差异表达基因qRT-PCR验证结果表明,调控趋势与转录组学趋势一致.本研究结果可为CMCS诱导葡萄柚抗性相关基因的挖掘和葡萄柚采后分子抗性机制的研究提供理论依据.