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        白粉菌脅迫下苦荬菜生理指標(biāo)和差異表達(dá)蛋白分析

        2022-02-15 14:47:16胡遠(yuǎn)彬梁小玉季楊易軍張靚
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年2期
        關(guān)鍵詞:幾丁質(zhì)白粉白粉病

        胡遠(yuǎn)彬 梁小玉 季楊 易軍 張靚

        摘要:研究白粉菌脅迫對(duì)苦荬菜葉片生理指標(biāo)及蛋白組的影響,為揭示苦荬菜響應(yīng)白粉菌脅迫的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。以龍牧苦荬菜(Lactuca indica L. cv. Longmu)為試驗(yàn)材料,測(cè)定其接種白粉菌72 h后葉片生理指標(biāo)的變化,并利用同位素相對(duì)和絕對(duì)定量標(biāo)記技術(shù)聯(lián)合液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(iTRAQ-LC-MS/MS)結(jié)合生物信息學(xué)方法分析葉片差異表達(dá)蛋白及其富集情況。結(jié)果表明,接種白粉菌后過(guò)氧化物酶活性較對(duì)照極顯著增加(P<0.01),丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性均顯著增加(P<0.05),總?cè)~綠素、葉綠素a和葉綠素b含量均下降。共篩選出200個(gè)差異表達(dá)蛋白,其中上調(diào)表達(dá)的蛋白有161個(gè),下調(diào)表達(dá)的蛋白有39個(gè)。經(jīng)過(guò)蛋白注釋和富集分析,篩選出含Bet v 1結(jié)構(gòu)域蛋白、含幾丁質(zhì)結(jié)合1型結(jié)構(gòu)域蛋白、過(guò)氧化物酶、細(xì)胞色素P450、4-香豆酸-輔酶A連接酶-7、咖啡酸3-O-甲基轉(zhuǎn)移酶和大根香葉烯A羥化酶7種差異表達(dá)蛋白與苦荬菜響應(yīng)白粉菌脅迫有關(guān)。苦荬菜在白粉菌脅迫下,次生代謝和病程相關(guān)等蛋白顯著上調(diào)表達(dá)以響應(yīng)白粉病侵染,推測(cè)過(guò)氧化物酶可能在機(jī)體響應(yīng)白粉菌脅迫的調(diào)控中發(fā)揮了重要作用。

        關(guān)鍵詞:苦荬菜;蒼耳單囊殼白粉菌;同位素相對(duì)和絕對(duì)定量標(biāo)記(iTRAQ);差異表達(dá)蛋白

        中圖分類號(hào): S435.4? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

        文章編號(hào):1002-1302(2022)02-0147-07

        收稿日期:2021-04-26

        基金項(xiàng)目:四川省畜牧科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(編號(hào):SASA2018A04);國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系四川肉羊創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(編號(hào):sccxtd-2021-14);四川省“十四五”牧草育種攻關(guān)項(xiàng)目(編號(hào):2021YFYZ0013)。

        作者簡(jiǎn)介:胡遠(yuǎn)彬(1988—),女,河南信陽(yáng)人,碩士,助理研究員,主要從事牧草育種與栽培研究。E-mail:595368128@qq.com。

        通信作者:梁小玉,博士,研究員,主要從事草種質(zhì)資源評(píng)價(jià)與育種研究。E-mail:liangxiaoyucao@ 163.com。

        苦荬菜(Lactuca indica)為菊科(Compositae)萵苣屬(Lactuca)一年生或越年生草本植物,具有適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)草量高、營(yíng)養(yǎng)豐富及藥用功能[1-2]等優(yōu)點(diǎn),是多種畜禽及魚類喜食的優(yōu)質(zhì)青綠多汁飼草[3],也可作為功能性飼料添加劑[4]。隨著草牧業(yè)的發(fā)展及種草養(yǎng)畜觀念的增強(qiáng),苦荬菜已在我國(guó)南北多省推廣種植,因連作、密植及氣候條件等因素,白粉病的危害日益突顯,已經(jīng)成為苦荬菜生產(chǎn)中的常見(jiàn)病害,在我國(guó)黑龍江[5]、四川[6]和貴州[7]等苦荬菜種植區(qū)多次報(bào)道,而防治該病害最為有效的措施是種植抗性品種,但尚未見(jiàn)免疫或高抗苦荬菜品種的報(bào)道。因此,研究白粉病病菌與苦荬菜之間的相互作用,篩選苦荬菜響應(yīng)白粉病病菌侵染的防御相關(guān)蛋白,對(duì)深入研究苦荬菜響應(yīng)白粉病脅迫的分子機(jī)制及選育高抗白粉病的苦荬菜品種具有重要意義。目前,關(guān)于苦荬菜白粉病的研究較少,僅在田間發(fā)病規(guī)律、防治及病原菌鑒定等方面有少量報(bào)道。研究發(fā)現(xiàn),苦荬菜白粉病是由蒼耳單囊殼白粉菌(Podosphaera xanthii)[7]或菊科高氏白粉菌(Golovinomyces cichoracearum)[8]引起的,主要危害葉片,導(dǎo)致葉片和植株早枯,對(duì)苦荬菜產(chǎn)量及飼用價(jià)值都有很大影響。目前,蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于植物與病原真菌的互作研究中[9],已鑒定出病程相關(guān)(pathogenesis-related,PR)蛋白家族、次生代謝途徑蛋白及其他防御相關(guān)蛋白等[10]。植物與白粉病病菌互作的研究主要集中在小麥(Triticum aestivum)、黃瓜(Cucumis sativus)和葡萄(Vitis vinifera)上,研究者多采用雙向凝膠電泳(2-DE)分離技術(shù),但其分離精確度低,獲得的差異蛋白數(shù)量偏少[11],而同位素相對(duì)和絕對(duì)定量標(biāo)記(iTRAQ)是一種新型定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),彌補(bǔ)了2-DE技術(shù)的不足。國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)苦荬菜響應(yīng)白粉病病菌脅迫蛋白組學(xué)研究的報(bào)道,本研究結(jié)合生理指標(biāo),利用iTRAQ標(biāo)記結(jié)合液相色譜與串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)技術(shù),研究苦荬菜在白粉菌侵染后蛋白質(zhì)組學(xué)的變化,以期為揭示苦荬菜響應(yīng)白粉菌脅迫的分子機(jī)制及挖掘苦荬菜抗白粉病基因奠定理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        供試材料龍牧苦荬菜由黑龍江省畜牧研究所提供。白粉菌為蒼耳單囊殼白粉菌(P. xanthii),采自四川省崇州市白頭鎮(zhèn)高筧村牧草試驗(yàn)基地田間自然感病的龍牧苦荬菜葉片,純化后人工擴(kuò)繁。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        2018年7月在四川省畜牧科學(xué)研究院開(kāi)展試驗(yàn),選取粒大飽滿的龍牧苦荬菜種子,用1% NaClO溶液浸泡10 min消毒后,用無(wú)菌水沖洗干凈,放入培養(yǎng)皿中保溫催芽1~2 d,挑選露白一致的種子,種在裝有滅菌營(yíng)養(yǎng)土的花盆(上徑29 cm,下徑19 cm,高17 cm)中,每盆20株,共播種6盆,分為對(duì)照組和處理組。待幼苗長(zhǎng)至2葉1心期時(shí),接種組(TR)將濃度為5×104個(gè)/mL的白粉病病菌分生孢子懸浮液采用噴霧接種法進(jìn)行接種;對(duì)照組(CK)噴施等量蒸餾水,保濕24 h后,置于晝/夜溫度周期為 25 ℃/20 ℃、相對(duì)濕度為70%~80%、光/暗周期為16 h/8 h的人工氣候箱中培養(yǎng)。接種72 h[12]后分別采集對(duì)照組、接種組的第2張真葉,每組設(shè)3次重復(fù),用液氮冷凍后于-80 ℃保存,備用。

        1.3 生理指標(biāo)的測(cè)定

        過(guò)氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、總?cè)~綠素含量、葉綠素a和葉綠素b含量均參照郝再彬等的方法[13]進(jìn)行測(cè)定。

        1.4 葉片總蛋白質(zhì)的提取

        稱取適量的冷凍葉片至預(yù)冷的研缽中,加液氮研磨成粉,具體按照郭偉等的方法[14]進(jìn)行總蛋白質(zhì)的提取,用二奎啉甲酸 (BCA) 法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度。

        1.5 iTRAQ標(biāo)記和液質(zhì)檢測(cè)

        蛋白質(zhì)樣品經(jīng)胰酶酶解成肽段,用Phenomenex StrataX C18除鹽后真空冷凍干燥。參照iTRAQ-4plex試劑盒說(shuō)明標(biāo)記肽段,混合標(biāo)記后的肽段用Agilent 300Extend C18進(jìn)行分級(jí)(分級(jí)梯度為8%~32%乙腈,pH值為9),合并為9個(gè)組分后進(jìn)行真空冷凍干燥。然后采用EASY-nLC 1200超高效液相色譜儀、Q Exactive HF-X質(zhì)譜儀進(jìn)行液相分離和質(zhì)譜分析。

        1.6 質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析

        用MaxQuant(v1.5.2.8)軟件進(jìn)行質(zhì)譜數(shù)據(jù)解析。檢索數(shù)據(jù)庫(kù)為Uniprot Lactuca_ sativa_4236_PR_20190118(37 927條序列),蛋白質(zhì)鑒定、肽匹配圖譜鑒定的假陽(yáng)性率均設(shè)置為1%。設(shè)定蛋白質(zhì)的差異倍數(shù)>1.2或<1/1.2,P<0.05表示差異表達(dá)。

        1.7 數(shù)據(jù)處理及生物信息學(xué)分析

        用Excel 2010和SPSS 17.0 軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)。對(duì)鑒定到的蛋白質(zhì)進(jìn)行COG、GO和KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)注釋,并對(duì)篩選出的差異表達(dá)蛋白進(jìn)行GO、KEGG和結(jié)構(gòu)域富集分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 生理生化指標(biāo)的測(cè)定

        由圖1可知,接種P. xanthii后,苦荬菜葉片中的MDA含量呈顯著上升趨勢(shì)(P<0.05),是對(duì)照組的1.25倍,說(shuō)明此時(shí)細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度增加;POD活性呈極顯著上升趨勢(shì)(P<0.01),是對(duì)照組的1.72倍;SOD活性呈顯著上升趨勢(shì)(P<0.05),較對(duì)照組增加了11.34%。POD、SOD這2種抗氧化酶通過(guò)清除活性氧(ROS)維持機(jī)體的氧化還原平衡。此外,接種組總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b含量均呈下降趨勢(shì),較對(duì)照組降低了6.66%~7.06%,表明機(jī)體的光合作用受到了一定影響。

        2.2 差異表達(dá)蛋白的篩選

        利用iTRAQ-LC-MS/MS技術(shù)在龍牧苦荬菜的處理組、對(duì)照組中共鑒定到6 758個(gè)蛋白質(zhì),其中6 104個(gè)蛋白質(zhì)具有定量信息。在白粉菌脅迫下共有200個(gè)差異表達(dá)蛋白發(fā)生顯著變化,其中顯著上調(diào)表達(dá)的蛋白質(zhì)有161個(gè),顯著下調(diào)表達(dá)的蛋白質(zhì)有39個(gè),顯著上調(diào)表達(dá)的蛋白質(zhì)數(shù)量明顯多于下調(diào)表達(dá)的蛋白質(zhì)(圖2)。亞細(xì)胞定位分析發(fā)現(xiàn),這些差異表達(dá)蛋白主要位于葉綠體、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中(圖3)。

        2.3 差異表達(dá)蛋白的COG功能分類

        200個(gè)差異表達(dá)蛋白經(jīng)COG數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)后,有140個(gè)被注釋并進(jìn)行了功能分類。從圖4可以看出,被注釋的差異表達(dá)蛋白共分為21類,其中次生代謝物的生物合成、運(yùn)輸和分解代謝類蛋白數(shù)量最多(18個(gè)),還有16個(gè)細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸、分泌和囊泡運(yùn)輸類蛋白質(zhì),14個(gè)翻譯后修飾、蛋白質(zhì)折疊、分子伴侶類蛋白質(zhì),10個(gè)能量生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化類蛋白質(zhì),10個(gè)碳水化合物的運(yùn)輸和代謝翻譯類蛋白質(zhì),此外還有細(xì)胞骨架類、防御機(jī)制類等,這些類別的蛋白質(zhì)可能在植物與病原菌的互作中發(fā)揮著不同作用。

        2.4 差異表達(dá)蛋白的GO注釋與富集分析

        將差異表達(dá)蛋白進(jìn)行GO注釋和功能富集分析,以確定差異表達(dá)蛋白參與的生物學(xué)過(guò)程、行使的分子功能及所處的細(xì)胞環(huán)境。由圖5可以看出,GO注釋到差異表達(dá)蛋白有130個(gè),顯著富集條目有19個(gè)(P<0.05),細(xì)胞組分中有3個(gè)條目顯著富集(P<0.05),其中極顯著富集(P<0.01)的有2個(gè)條目,為細(xì)胞壁和胞間連絲,均富集上調(diào)蛋白;分子功能中有8個(gè)條目顯著富集(P<0.05),主要有細(xì)胞骨架蛋白結(jié)合、氧化還原酶活性-作用于配對(duì)供體、水解酶活性-作用于酯鍵、過(guò)氧化物酶活性和熱激蛋白結(jié)合、單加氧酶活性、跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)體活性、磷酸酶活性等,主要富集上調(diào)蛋白,其中前2個(gè)條目極顯著富集(P<0.01);生物過(guò)程有8個(gè)條目顯著富集(P<0.05),主要有次生代謝產(chǎn)物的生物合成過(guò)程、創(chuàng)傷反應(yīng)、免疫系統(tǒng)發(fā)育、水分運(yùn)輸、脫磷酸作用、離子跨膜運(yùn)輸、細(xì)胞骨架組織、對(duì)細(xì)胞外刺激的反應(yīng)等,主要富集上調(diào)蛋白,其中前4個(gè)條目為極顯著富集(P<0.01)。

        2.5 差異表達(dá)蛋白的KEGG富集分析

        通過(guò)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)差異表達(dá)蛋白進(jìn)行代謝通路顯著性富集分析,確定差異蛋白可能參與的生化代謝途徑。如圖6所示,接種后差異表達(dá)蛋白顯著富集到4條生化代謝途徑,分別為苯丙烷類生物合成,纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和酪氨酸代謝,其中前2條代謝途徑為極顯著富集(P<0.01),其包含的差異表達(dá)蛋白數(shù)量分別為6、5個(gè),這4條生化代謝途徑均富集上調(diào)表達(dá)蛋白。

        2.6 差異表達(dá)蛋白的結(jié)構(gòu)域富集分析

        蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域是具有相似的序列、結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)進(jìn)化單元。對(duì)鑒定到的差異表達(dá)蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)域富集分析發(fā)現(xiàn),差異表達(dá)蛋白被富集到18個(gè)類別中,其中達(dá)到顯著富集水平的有14類(P<0.05),達(dá)到極顯著富集水平的有4類(P<0.01),分別為病程相關(guān)蛋白Bet v 1家族、幾丁質(zhì)酶Ⅰ類、幾丁質(zhì)識(shí)別蛋白和微管蛋白C末端結(jié)構(gòu)域(圖7)。此外,細(xì)胞色素P450、病程相關(guān)蛋白Bet v 1家族和幾丁質(zhì)酶Ⅰ類差異表達(dá)蛋白數(shù)量分別為6、4、2個(gè),均為富集上調(diào)表達(dá)蛋白。

        2.7 目標(biāo)差異蛋白

        根據(jù)差異表達(dá)蛋白GO富集、KEGG富集及結(jié)構(gòu)域富集結(jié)果,從參與苦荬菜響應(yīng)白粉菌脅迫的次生代謝產(chǎn)物生物合成過(guò)程、病原相關(guān)蛋白Bet v 1家族、過(guò)氧化物酶和幾丁質(zhì)酶Ⅰ類4個(gè)途徑或類別中篩選出7種共16個(gè)目標(biāo)差異蛋白。其中參與次生代謝產(chǎn)物生物合成過(guò)程有7個(gè)差異表達(dá)蛋白,均為上調(diào)表達(dá);POD包含3個(gè)上調(diào)表達(dá)的差異蛋白;病原相關(guān)蛋白Bet v 1家族包含4個(gè)含Bet v 1結(jié)構(gòu)域蛋白, 除A0A2J6L9I3外,其余3個(gè)差異表達(dá)蛋白均上調(diào)表達(dá);幾丁質(zhì)酶Ⅰ類包含 2個(gè)上調(diào)表達(dá)的含幾丁質(zhì)結(jié)合1型結(jié)構(gòu)域蛋白(表1)。

        3 討論與結(jié)論

        病原真菌侵入植物體后可引起寄主體內(nèi)發(fā)生復(fù)雜的生理變化。葉綠素與植物的光合作用密切相關(guān),能客觀反映植物抗病性的強(qiáng)弱。周夢(mèng)韓等研究發(fā)現(xiàn),黃瓜感染白粉病初期葉片葉綠素含量明顯降低[15]。在本研究中,接種P. xanthii 72 h后苦荬菜葉片中的總?cè)~綠素、葉綠素a和葉綠素b含量均下降。MDA含量主要反映細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的程度,其含量越高,說(shuō)明細(xì)胞膜穩(wěn)定性越差[16]。SOD、POD在植物體內(nèi)活性氧清除過(guò)程中起重要作用。蘋果感病品種接種白粉菌后,SOD、POD等相關(guān)酶活性增強(qiáng),MDA含量增加,葉綠素含量下降[17]。在本研究中,苦荬菜接種P. xanthii后,POD活性、SOD活性及MDA含量均極顯著或顯著上升,這與前人研究結(jié)果[17]一致,且POD活性的變化規(guī)律與其相關(guān)蛋白A0A2J6JJ85、A0A2J6JJ68、A0A2J6JJ94的表達(dá)情況一致,在接種后均呈上調(diào)表達(dá)。

        本研究利用iTRAQ-LC-MS/MS技術(shù)對(duì)苦荬菜接種P. xanthii 72 h后差異表達(dá)蛋白進(jìn)行分析,共發(fā)現(xiàn)200個(gè)差異表達(dá)蛋白發(fā)生顯著變化,其中上調(diào)表達(dá)的蛋白質(zhì)有161個(gè),下調(diào)表達(dá)的蛋白質(zhì)有39個(gè),上調(diào)表達(dá)蛋白的數(shù)量明顯多于下調(diào)表達(dá)蛋白,主要有PR蛋白和次生代謝相關(guān)蛋白等,其中PR蛋白在宿主響應(yīng)病原菌侵染的防御反應(yīng)機(jī)制中起關(guān)鍵作用[18]。在本研究中,發(fā)現(xiàn)4個(gè)含Bet v 1結(jié)構(gòu)域蛋白、2個(gè)含幾丁質(zhì)結(jié)合1型結(jié)構(gòu)域蛋白及3個(gè)POD蛋白,除1個(gè)含Bet v 1結(jié)構(gòu)域蛋白(A0A2J6L9I3)下調(diào)外,其余均上調(diào)表達(dá)。病程相關(guān)蛋白Bet v 1家族含Bet v 1結(jié)構(gòu)域蛋白,屬于PR10[19],葡萄接種白粉菌后,鑒定出PR10及與PR10具有相同保守結(jié)構(gòu)域Bet v 1-like蛋白[20-21],推測(cè)PR10與葡萄的白粉病抗性有關(guān),可能通過(guò)降解病原體RNA和誘導(dǎo)宿主細(xì)胞程序性死亡發(fā)揮雙重作用[22]。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn),幾丁質(zhì)酶通過(guò)水解真菌菌絲細(xì)胞壁中的幾丁質(zhì)聚合物影響真菌的生長(zhǎng)[23],同時(shí)產(chǎn)生的幾丁質(zhì)產(chǎn)物,可作為信號(hào)分子誘發(fā)進(jìn)一步的防御反應(yīng)。葡萄敏感品種受葡萄鉤絲殼(Uncinula necator)感染后,葉片中幾丁質(zhì)酶等病程相關(guān)蛋白基因被強(qiáng)烈誘導(dǎo),其中幾丁質(zhì)酶Ⅰ類在嚴(yán)重感染的葉片中被檢測(cè)到[24]。POD屬于 PR-9,可由真菌誘導(dǎo)產(chǎn)生,通過(guò)建立結(jié)構(gòu)屏障或產(chǎn)生高毒性環(huán)境來(lái)限制感染擴(kuò)散,同時(shí)作為一種植物保護(hù)酶,在后期負(fù)責(zé)清除H2O2以減輕植物所受損害[25]。李杰對(duì)高感病小麥品種西農(nóng)979接種白粉菌72 h后的蛋白組表達(dá)分析發(fā)現(xiàn),POD大量表達(dá)[26]。因此可見(jiàn),含Bet v 1結(jié)構(gòu)域蛋白、含幾丁質(zhì)結(jié)合1型結(jié)構(gòu)域蛋白和POD這3類PR蛋白在白粉菌侵染后上調(diào)表達(dá)可能與其響應(yīng)侵染有關(guān)。

        另外,次生代謝物木質(zhì)素、酚類、萜類等在植物抵御病原真菌中發(fā)揮著重要作用[27-28]。本研究在龍牧苦荬菜響應(yīng)白粉菌脅迫中共獲得5種與次生代謝產(chǎn)物生物合成相關(guān)的差異蛋白,包括細(xì)胞色素P450(CYP450)、咖啡酸3-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)、4-香豆酸-輔酶A連接酶-7(4-CLL7)、POD和大根香葉烯A羥化酶,均為上調(diào)表達(dá)蛋白。CYP450是一類多功能氧化酶,參與木質(zhì)素、萜類等次生代謝產(chǎn)物的合成[29-30]。薛飛利用基因芯片分析小麥N9134在白粉菌生理小種E09脅迫下的表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)CYP450、POD等差異表達(dá)基因參與抗白粉病代謝調(diào)控[31];Li等利用轉(zhuǎn)錄組技術(shù)鑒定到CYP450等6個(gè)候選基因在大麥高抗品種鳳7中持續(xù)上調(diào)表達(dá),增強(qiáng)了植株對(duì)白粉病的抗病性[32]。有研究發(fā)現(xiàn),4-香豆酸-輔酶A連接酶(4CL)、COMT和POD均與木質(zhì)素合成有關(guān)[33-35];Wang等研究發(fā)現(xiàn),小麥COMT基因(TaCOMT-3D)可能通過(guò)促進(jìn)木質(zhì)素的積累來(lái)提高對(duì)紋枯病的抗性[36]。在本研究中,CYP450、COMT、4-CLL7和POD這4類差異蛋白的表達(dá)水平顯著升高,說(shuō)明苦荬菜與白粉菌互作過(guò)程中苯丙烷生物合成活躍,木質(zhì)素等代謝物質(zhì)大量合成,可通過(guò)植物細(xì)胞壁木質(zhì)化以抵御病原菌的侵染。這可能是植株被白粉菌侵染后,其粗纖維含量升高從而影響營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的原因。此外,大根香葉烯A羥化酶參與倍半萜內(nèi)酯的生物合成[37],該蛋白上調(diào)表達(dá)可能與響應(yīng)白粉菌脅迫有關(guān)。

        白粉病影響苦荬菜的正常生長(zhǎng)發(fā)育,從而導(dǎo)致降質(zhì)減產(chǎn)。接種P. xanthii后,苦荬菜葉片MDA含量增加使膜脂過(guò)氧化程度升高,葉綠素含量降低導(dǎo)致光合作用受影響,機(jī)體通過(guò)增加POD、SOD防御酶活性來(lái)維持動(dòng)態(tài)平衡。同時(shí),Bet v 1結(jié)構(gòu)域蛋白、幾丁質(zhì)結(jié)合1型結(jié)構(gòu)域蛋白等PR蛋白和CYP450、COMT、4-CLL7等次生代謝相關(guān)蛋白出現(xiàn)顯著差異表達(dá),它們主要通過(guò)上調(diào)表達(dá)以響應(yīng)白粉菌的脅迫。由此推測(cè),POD可能在機(jī)體響應(yīng)白粉菌脅迫的調(diào)控中發(fā)揮重要作用。

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