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文献解读

集思慧远客户发表《季也蒙毕赤酵母处理后梨的转录组学研究》

发布日期:2019-03-17 浏览次数:394

  摘要

  季也蒙毕赤酵母(M. guilliermondii)能显著抑制贮藏梨的自然腐烂并对储存品质无不良影响,同时还能诱导梨的抗性。通过和对照相比发现季也蒙毕赤酵母能显著诱导一些抗性相关基因的表达,比如一些编码苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、β-1, 3葡聚糖酶的基因。此外,研究发现和空白对照0d相比接种季也蒙毕赤酵母的梨中葡聚糖酶表达水平上升105倍。这些研究表明季也蒙毕赤酵母能够增强梨的抗性机制。接种3天后的梨和空白对照相比,检测到144个显著上调表达的基因(其中包括抗性相关的酶:类G蛋白偶联受体1、类阳离子过氧化物酶1、类β葡聚糖酶12)。抗性相关的转录组因子WRKY9,WRKY31以及其他一些和发病机理相关的基因(Pyr c1,Pru ar 1-like,Pru av 1-like)也受到诱导。这些结论为拮抗酵母菌在梨中的生防机制提供新的研究基础。


  材料方法

  沙梨品种:“Shuijing’’,所有梨都是均一大小随机采集、成熟且无明显损伤结痂;用0.1%次氯酸钠消毒1min并用自来水清洗干净,室温风干。

  在所有梨的表面“赤道区域”挖出(5mm deep X 4mm diameter)规格相同的三个孔,对照:每个孔加入30ul无菌蒸馏水,处理:每个孔加入30ul季也蒙毕赤酵母悬浮液。所有样品室温条件风干2h并开始孵化(20℃,湿度:95%),孵化0(接种后2h)、1-5天,从孔的周围取2g梨果实组织(切成砂浆状、加入液氮研磨,提取总RNA),每种处理取3个生物学重复(共36样品)。


  测序方案:Illumina HiSeq X Ten PE150,文库(150-250bp),平均7.2G/sample。

  差异基因筛选标准:|log2 (Fold change)| ≥ 2,FDR < 0.05。

 定量PCR:Biorad CFX-96(内参:ACTIN)。


  研究结果

  各种生理指标检测:腐烂速度、果实硬度及抗坏血酸含量在加入拮抗酵母后的样品和对照间均有显著差别,季也蒙毕赤酵母能显著延缓果实的腐烂速率。


  2、季也蒙毕赤酵母对梨抗性基因表达的影响



  三种抗性相关基因(苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、葡聚糖酶)在6个取样时间点内处理和对照间均表现为差异表达。


  3、接种和对照间转录组测序数据分析

  处理和对照间共鉴定到381个差异基因,其中144个是处理组中上调表达的。差异基因GO注释:细胞组分(细胞,细胞膜,细胞器),分子功能(催化活性,结合,植物激素信号转导),生物学过程(代谢过程,细胞过程,单一生物过程,响应刺激,生物条件,信号)这些过程均与抗病性相关。


  KEGG通路富集分析:植物-病原菌互作(17%),植物激素信号转导(15%)


  4、抗病相关基因RT-PCR验证

  差异表达的抗性相关基因


  RT-PCR验证结果表明RNA-seq分析得到各种抗病相关基因是真实差异表达的


  参考文献

  Transcriptome characterization and expression profile of defense-related genes in pear induced by Meyerozyma guilliermondii[J] Postharvest Biology and Technology.2018.IF=3.248