Page 193 - 《广西植物》2024年第5期

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Ｇｕｉｈａｉａ Ｍａｙ ２０２４ꎬ ４４(５): ９８１－９９７

ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２３０４０３９
赵淑丽ꎬ 李国栋ꎬ 张丽琴ꎬ 等ꎬ ２０２４. 根肿菌侵染下菘蓝生物碱合成机制 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４４(５): ９８１－９９７.
ＺＨＡＯ ＳＬꎬ ＬＩ ＧＤꎬ ＺＨＡＮＧ ＬＱꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４. Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｌｋａｌｏｉｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ ｉｎｆｅｃｔｅｄ ｂｙ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ
ｂｒａｓｓｉｃａｅ[Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４４(５): ９８１－９９７.

根肿菌侵染下菘蓝生物碱合成机制

赵淑丽 ꎬ 李国栋 ꎬ 张丽琴 ꎬ 赵明智 ꎬ 施建莲 ꎬ 刘家佳 １∗
１
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３
３
( １. 云南中医药大学ꎬ 昆明 ６５０５００ꎻ ２. 云南省农业科学院园艺作物研究所ꎬ
昆明 ６５０２０５ꎻ ３. 昆明医科大学 海源学院ꎬ 昆明 ６５０１０１ )
摘 要: 为探究根肿菌胁迫对菘蓝生物碱及其合成关键酶基因表达的影响ꎬ该研究对根肿菌侵染后 ０、７、
１４、２１ ｄ 的菘蓝进行病情形态分级、组织学观察、生理生化指标测定以及转录组学和代谢组学分析ꎮ 结果表
明:(１)接菌后 ０、７、１４、２１ ｄ 菘蓝根部分别发展为 ０ 级、１ 级、３ 级、５ 级的肿根ꎬ并且 ７ ｄ 是皮层入侵的关键
时间点ꎮ (２)接种根肿菌 １４ ｄ 后ꎬ菘蓝叶内可溶性蛋白、丙二醛的含量ꎬ超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚
氧化酶、过氧化氢酶的活性与同时间对照组比较显著提高ꎬ并随着接菌时间的延长呈增加的趋势ꎮ (３)代谢
组学一共检测到 １６１ 种生物碱ꎬ其中吲哚类生物碱数量较多ꎻ与未接菌相比ꎬ菘蓝接菌后 ７、１４、２１ ｄ 分别存
在 １６ 种、１７ 种、３９ 种差异代谢物且各组差异代谢物多富集在生物碱和氨基酸代谢通路ꎮ (４)转录组测序结
果显示ꎬ与未接菌相比ꎬ菘蓝接菌后 ７、１４、２１ ｄ 分别存在 ２ ４３９ 个、２５６ 个、６ ４３７ 个差异表达基因ꎬ这 ３ 组共
同富集到 １１ 个生物碱相关的代谢通路ꎻ与未接菌相比ꎬ接菌后 ７、１４、２１ ｄ 有 ９ 个基因( 编码 ４ 种酶 ＴＨＳ、
ＴＡＴ、ＹＵＣＣＡ、ＡＬＤＨ)表达量均上升ꎮ 该研究结果揭示了芸薹根肿菌与菘蓝之间的互作机制ꎬ探究了芸薹根
肿菌对吲哚生物碱合成及其关键酶基因的影响ꎬ为后期菘蓝根肿病抗性基因及生物碱次生代谢途径的研究
奠定了基础ꎮ
关键词: 板蓝根ꎬ 根肿菌ꎬ 抗氧化酶ꎬ 功能基因ꎬ 吲哚生物碱ꎬ 代谢组
中图分类号: Ｑ９４６ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２４)０５￣０９８１￣１７

Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｌｋａｌｏｉｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ

ｉｎｆｅｃｔｅｄ ｂｙ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ ｂｒａｓｓｉｃａｅ

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ＺＨＡＯ Ｓｈｕｌｉ ꎬ ＬＩ Ｇｕｏｄｏｎｇ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｌｉｑｉｎ ꎬ ＺＨＡＯ Ｍｉｎｇｚｈｉ ꎬ ＳＨＩ Ｊｉａｎｌｉａｎ ꎬ ＬＩＵ Ｊｉａｊｉａ １∗
( １. Ｙｕｎｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０５００ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ Ｙｕｎｎａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２０５ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｈａｉｙｕａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０１０１ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ａｌｋａｌｏｉｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｋｅｙ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ ｇｅｎｅ ｉｎ Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ ｕｐｏｎ Ｐｌａｓｍｏｄｉｏｐｈｏｒａ
ｂｒａｓｓｉｃａｅ ｅｘｐｏｓｕｒｅ. Ｔｈｅ ｇｒａｄｅｓ ｏｆ ｄｉｓｅａｓｅ ｓｅｖｅｒｉｔｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ. Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ
ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｉｃ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃ

收稿日期: ２０２３－０８－２２ 接受日期: ２０２３－１１－２４
基金项目: 云南省应用基础研究项目(２０２１０１ＡＵ０７０１２１)ꎻ 云南省重大科技专项(２０２１０２ＡＥ０９００３１)ꎮ
第一作者: 赵淑丽(１９９９—)ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为民族药资源保护与开发利用ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)２７６４５２２６０５＠ ｑｑ.ｃｏｍꎮ
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通信作者: 刘家佳ꎬ博士ꎬ助理研究员ꎬ从事药用植物代谢通路研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)４４１６０３９２８＠ ｑｑ.ｃｏｍꎮ