转录组分析揭示沙梨和互生交链孢霉的互作关系

　　

研究背景

      沙梨（学名：Pyrus serotina）蔷薇科梨属落叶乔木。果圆形， 有时长圆形或卵形，果皮锈色或绿色者， 一般无蒂。果实、果皮：清热，生津，润燥，化痰。根：止咳嗽。

研究亮点

      本文分析了互生交链孢霉感染沙梨期间的过敏反应和程序性细胞死亡、乙烯生物合成的作用、抗氧化酶的作用，最终揭示了沙梨对互生交链孢霉感染的抗性反应。

材料和方法

      材料：七年生的沙梨树“Cuiguan”（CG）和“Sucui 1”（SC1）。
      取材方法：用蒸馏水漂洗互生交链孢霉菌丝体获得分生孢子悬浮液。用针刺穿叶的近轴表皮，并接种。用灭菌蒸馏水作为模拟对照。将接种和模拟处理的叶在25℃的黑暗条件下孵育。在接种后0,1,2,3和5天收集叶子用于RNA-seq。

研究结果

1 在CG和SC1上接种互生交链孢霉菌

（A）接种A. alternata的CG和SC1的代表性表型。（B）CG和SC1分枝顶部的第四叶的病害发生率。（C）CG和SC1分枝顶部的第四叶的疾病严重性。

2 RNA-Seq数据表达分析

      在给定时间点，CG和SC1中的独有和共有的差异上调（A）和下调（B）的unigenes个数。

3 时间表达谱分析

      通过k-mean分析，5个阶段前10个GO term的基因表达谱。

（A）CG中上调；（B）CG中下调；（C）SC1中上调；（D）SC1中下调。

4 转录因子分析

    显示CG和SC1对生物胁迫的转录反应。使用Mapman软件显示具有显着差异表达的基因，并分成不同功能类别（BIN）。蓝色表示减少，红色表示增加。

5 模拟通路

      模拟ET和H2O2介导的通路，确定沙梨和A. Alternata的相互作用。

      该研究中RNA测序服务由伯豪生物提供。

小结

      沙梨生产的主要限制因素是由死体营养型真菌-互生交链孢霉引起的黑斑病。本文研究了抗性品种Cuiguan（CG）和易感品种Sucui1（SC1）对互生交链孢霉感染的宿主响应。在互生交链孢霉感染的早期鉴定了CG和SC1之间的大量差异表达基因（DEGs）。K-mean聚类和Mapman分析显示，易感品种SC1中，参与乙烯（ET）生物合成和ET信号通路的基因（如ACS、ACOs、ERFs），以及过敏反应（HR）和程序性细胞死亡（PCD）的基因显着富集。抗性品种CG中，接种真菌后，响应过氧化氢和超氧化物的基因上调。SC1中，ET水平极高。CG中，解毒酶（例如过氧化氢酶）活性更高。研究结果表明，ET- / H2O2介导的PCD和解毒过程在梨和互生交链孢霉的互作中发挥重要作用。

原文出处：
Wang H, Lin J, Chang YH, Jiang CZ Comparative transcriptomic analysis reveals that ethylene H2O2-mediated hypersensitive res ponse and prpgrammed cell deathdetermine the compatible ineraction of sand pear and alternaria aleranata. Frontiers in plant science.2017.