炭疽菌侵染草莓植株病程发展不同阶段代谢组学分析
草莓炭疽病(strawberry anthracnose)是世界草莓生产上的主要病害之一，主要危害匍匐茎、叶柄、叶片、根茎、花、果实等器官，可导致局部病斑和全株萎蔫，尤其在根上严重发生，导致草莓苗期的大量死株现象，造成严重经济损失。有关该病害的不同侵染阶段寄主组织内化合物的代谢水平变化鲜有报道。本文采用气相色谱-质谱方法，研究了炭疽病潜育期、显症初期和显症末期三个阶段叶片组织中小分子代谢物，了解炭疽菌侵染草莓植株引起的寄主代谢应答反应，并探索病原的致病机制。在温室接菌后3d、7d和14 d分别获得”无症”、”显症初期”和”显症末期”的草莓叶片及其健康组织对照，用于代谢组提取、衍生化及气相色谱-质谱检测。获得了草莓病样组织代谢组的指纹图谱，经数据库检索确认匹配度大于70％的代谢物共47个，其中包括了糖类、醇类和有机酸类等物质。主成分分析(PCA)分别将炭疽病潜育期、显症初期和末期病样区分为不同的组。与健康组织相比，方差分析显示病害侵染后病样组织中抗病相关物质红景天苷含量显著上升。此外，糖类物质大量积累，包括葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖、木糖、蔗糖、核糖、来苏糖和阿卓糖。而其他类物质含量部分上升或下降。潜育期与显症期样品比较，糖类物质中赤藓糖、果糖、葡萄糖、半乳糖在潜育期含量即变化，而阿拉伯糖、甘露糖、松二糖、核糖、来苏糖、阿卓糖含量在显症期发生显著变化，有机酸类物质多数在显症期含量发生显著变化。研究显示，炭疽病菌侵染诱导了寄主体内抗病性相关代谢物含量的积累，以及糖类、醇类、有机酸类代谢水平的上调，其代谢调整水平与病程发展密切相关，但是否为炭疽菌侵染特异性生物标志物有待于进一步研究阐明。研究可为应用代谢组学手段解析寄主与病原间互作提供参考。
草莓炭疽病 代谢组 气相色谱-质谱 潜育期 显症期
常旭念 胡志宏 代探 刘鹏飞
中国农业大学农学与生物技术学院植物病理系,北京100193
国内会议
泰安
中文
91-91
2015-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）