基于WGCNA的刺葡萄抗白腐病关键基因的发掘

[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.