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基于WGCNA的刺葡萄抗白腐病关键基因的发掘

文献类型： 中文期刊

作者： 谭西北 1 ; 李鹏 1 ; 孙磊 1 ; 樊秀彩 1 ; 刘崇怀 1 ; 姜建福 1 ; 张颖 1 ;

作者机构： 1.中国农业科学院郑州果树研究所

关键词： 葡萄;抗病;转录组;基因挖掘;WGCNA分析

期刊名称： 果树学报

ISSN： 1009-9980

年卷期： 2023 年 004 期

页码： 653-668

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】葡萄白腐病是危害最严重的病害之一，不同的葡萄种质对白腐病的抗性存在差异。在前期的研究中筛选到了1份抗病种质刺葡萄0941，该种质为中国野生葡萄，具有耐湿热、抗病性强的特点。旨在通过转录组测序和WGCNA筛选，挖掘刺葡萄抗白腐病关键基因。【方法】以抗病的刺葡萄0941（Vd）和感病的欧亚种美人指（Vv）为试材，通过室内接菌，设置0 h、24 h、48 h三个时间点，研究病原菌诱导下感病和抗病种质的基因表达差异，筛选出抗病基因，并利用qRT-PCR进行验证。【结果】根据|Log2Fold Change|≥2和p≤0.05的筛选条件，在0 h、24 h、48 h抗病品种刺葡萄和感病品种美人指之间筛选到差异表达基因分别有5266、4725、4653个。其中上调基因数分别为1737、1788、1727个，下调基因数为3529、2937、2926个；进一步对这些差异基因进行GO和KEGG富集分析，发现了具有防御反应、跨膜运输和一些植物激素信号转导等功能的基因或者通路。为了明确不同品种葡萄果实抗病之间的调控网络，进行了WGCNA分析，得到7个基因模块，筛选出2个与抗病高度相关的关键的模块并且通过hub基因分析明确模块内基因的互作网络关系，鉴定出2个类黄酮代谢相关基因、2个植物激素信号转导相关基因以及2个hub基因，并且通过荧光定量验证其表达情况与转录组数据一致。【结论】获得了刺葡萄与美人指响应白腐病侵染的差异表达基因，并显著富集在防御反应、跨膜运输和一些植物激素信号转导等通路，筛选出6个抗病候选基因，包括F3’5’H、EIN和MYB等。

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