多组学解析马唐抗药性关键基因：CYP709B2与CYP74B2介导ALS抑制剂代谢机制

本研究通过单分子实时测序（SMRT）与数据非依赖采集蛋白质组学（DIA）技术，揭示马唐（Digitaria sanguinalis）对ALS抑制剂类除草剂的抗性机制，发现CYP709B2和CYP74B2基因通过调控细胞色素P450酶代谢通路介导抗药性形成，为禾本科杂草抗性治理提供新靶点。

　　

Highlight

单分子实时测序（SMRT）获得马唐全长转录本，DIA蛋白质组学筛选出除草剂代谢相关上调蛋白，PRM验证后锁定CYP709B2和CYP74B2为介导抗性的关键效应基因。

Plant materials

抗性与敏感型马唐样本分别采集自辽宁省阜新市（122°28′46.1″ E, 42°12′1.83″ N）和未施用农药的荒地（42°25′7.50″ N, 122°49′4.76″ E）。培养条件为昼温25±5°C/夜温15±5°C，湿度70±5%。F2代幼苗用于转录组与蛋白质组分析。

Full-length transcriptome analysis

SMRT测序后经CCS分析获得高质量HiFi reads（平均长度1926 bp），聚类去冗余得到非冗余转录本。与NR/Swiss-Prot/KEGG/COG/KOG/GO数据库比对完成功能注释，为后续基因鉴定提供基础。

Discussion

第三代测序技术无需组装即可获得全长转录本，极大促进新基因功能发掘。PacBio SMRT测序已广泛应用于非模式植物转录组研究，本研究首次构建马唐全长转录组，填补该物种基因组资源空白。

Funding

本研究受国家重点研发计划（2023YFD1400502）资助。