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松材线虫诱导棘孢木霉T203抗病相关基因的转录组研究

2021-02-13尹大川宋瑞清

沈阳农业大学学报 2021年6期
关键词:途径差异信号

焦 宁,尹大川,宋瑞清

(1.东北林业大学林学院,哈尔滨150040;2.沈阳农业大学林学院,沈阳110161)

松树萎蔫病(pine wilt disease,PWD)是由松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)引发的松树毁灭性病害[1]。该病害在我国严重流行,对森林生态系统造成了巨大破坏,主要通过松墨天牛(Monochamusalternatus)等媒介昆虫传播,寄主主要包括黑松(Pinusthunbergii)、赤松(Pinusdensiflora)、马尾松(Pinusmassoniana)等松属植物,被线虫侵染的松树,针叶呈黄褐色或红褐色,整株迅速干枯死亡[2]。目前,针对松树萎蔫病的防治还是以化学药剂为主,而绿色环保的生物防治研究还处于起步阶段,本研究分析了对松材线虫具有抑制作用的棘孢木霉(Trichodermaasperellum),揭示了线虫诱导木霉防卫反应的分子机制,为生物防治松材线虫提供了新的思路。

棘孢木霉(T.asperellum)是一种广泛应用于植物病害领域的生防菌,木霉通过代谢产生的水解酶、抗生素等活性物质对病原物产生高效抑制的作用[3]。研究表明,棘孢木霉能够有效抑制终极腐霉菌(Pythiumultimum)生长[4]。张锴等[5]在哈茨木霉(Trichodermaharzianum)体内找到了与松材线虫相关的抗性基因P450。然而,目前对松材线虫诱导棘孢木霉分子抗病机制还鲜有研究,已报道的木霉生防基因主要包括几丁质酶、外切β-1,3-葡聚糖酶以及N-乙酰氨基葡萄糖苷酶等水解酶类[6],其中还有很多诱导抗病机制的基因有待发掘。

近年来,高通量测序技术被广泛应用于真菌的组学研究当中。为更深入地研究松材线虫诱导棘孢木霉的分子抗病机制,对线虫处理过的棘孢木霉T203菌株进行了转录组分析,根据相关抗性基因的功能注释、结构域分析以及相关的文献报道,找到了棘孢木霉T203的抗病相关基因,这不仅丰富了棘孢木霉的基因表达谱,也为松材线虫诱导木霉的分子防卫反应机制提供了基础依据。……

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