芝麻荚果响应Alternaria alternata侵染的分子机制：基于转录组分析的植物激素信号与病原互作通路解析

为解决芝麻荚果在雨季易受Alternaria alternata侵染导致减产降质的问题，研究人员通过转录组分析揭示"辽芝9号"果皮与种子对病原的分子响应机制。研究发现5892（果皮）和9120（种子）个差异基因，其中2788个为共有基因，显著富集于植物激素信号转导（如JA通路MYC2、SA通路NPR1/TGA）和植物-病原互作通路（CML/CDPK/CNCGs）。该研究为芝麻抗病育种提供重要理论依据。

　　

芝麻（Sesamum indicum）作为重要油料作物，其荚果在东北地区雨季（8-9月）常遭受链格孢菌（Alternaria alternata）侵袭，导致病斑扩展并严重影响种子产量与品质。为解析宿主防御机制，研究团队选取栽培品种"辽芝9号"，对其荚果的果皮和种子在病原侵染前后进行转录组测序。

质量控制显示测序数据GC含量与Q30比例均达标，PCA分析证实生物学重复可靠性。通过DESeq2鉴定出果皮（5892个）和种子（9120个）差异表达基因（DEGs），其中2788个为共同响应基因。GO注释表明这些基因主要参与细胞代谢过程（生物过程）、催化活性（分子功能）及细胞内膜系统（细胞组分）。

KEGG通路分析揭示两大核心防御机制被激活：
1）植物激素信号转导途径中，茉莉酸（JA）通路关键转录因子MYC²和水杨酸（SA）通路调控蛋白NPR1/TGA显著上调；
2）植物-病原互作通路中，钙信号元件（CML）、钙依赖蛋白激酶（CDPK）及环核苷酸门控通道（CNCGs）协同响应。

该研究首次系统阐明芝麻荚果通过激素信号网络与病原识别系统协同抵御A. alternata的分子模式，为创制高抗病性芝麻新品种奠定理论基础。