邱化荣，周茜茜，何晓文，张宗营，张世忠，陈学森，吴树敬



基于转录组分析苹果水杨酸特异响应基因的启动子鉴定

邱化荣，周茜茜，何晓文，张宗营，张世忠，陈学森，吴树敬

（山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018）

探明水杨酸（SA）对苹果叶片基因转录调控的影响，鉴定SA信号途径及其调控基因，为研究SA介导的抗病分子机制提供理论依据。生长30 d的‘嘎啦’组培苗叶片用2 mmol∙L-1水杨酸（SA）处理12 h，以CTRL（0.2%乙醇）处理作为对照，利用Illumina HiSeqTM 2000进行转录组测序，通过综合的生物信息学分析（差异基因筛选、条件特异性分析、GO分类及KEGG富集分析等）筛选SA信号途径的调控基因。克隆受SA特异性诱导表达基因的启动子，利用苹果细胞原生质体转化技术，进行启动子活性鉴定，确定对SA进行特异性响应的核苷酸序列。CTRL和SA处理分别获得750 439 459 bp和751 596 153 bp的原始数据，分别有44.77%和43.88%与‘金冠’苹果基因组完全匹配。获得3 329个显著性差异基因，包括苯丙烷类、类黄酮等次生代谢物生物合成途径的相关基因（如木质素合成关键酶CAD、细胞色素P450、真菌抗性相关的β-1,3-葡聚糖酶等），调控植物病原菌互作途径重要功能基因（钙调蛋白CaM、抗病蛋白RPM1、热激蛋白HSP90、WRKY转录因子等）以及33个条件特异性诱导表达基因（NAC转录因子、NIMIN1、WRKY40、ERF转录因子等）。其中1 085个基因上调，2 244个基因下调。差异基因主要涉及细胞过程、代谢过程和基因绑定、催化活性等；根据转录组学的结果，将SA响应基因的启动子序列克隆到含有荧光素酶基因的表达载体中，置于荧光素酶基因的上游，转化苹果原生质体细胞。……