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白粉病是自然界中较为常见和严重的真菌病害,研究白粉菌的致病机理对农业生产具有重要意义。植物对病原菌的抗性从空间上分为侵入前抗性和侵入后抗性。烟草白粉菌Gc SICAU1是一种弱致病力的白粉菌,将其接种于野生型拟南芥Col-0和双突变体pad4-1sid2-1后,均能突破侵入前抗性形成吸器。但在Col-0中的进一步生长受到侵入后抗性的抑制,而在双突变体pad4-1sid2-1中则能继续大量繁殖,表明在pad4-1 sid-1中侵入后抗性的失效。因此拟南芥Col-0和pad4-1 sid-1接种烟草白粉菌GcSICAU1后的基因表达差异能揭示侵入后抗性调控网络。为探究拟南芥对烟草白粉菌侵入后抗性的分子机理,本研究在6周叶龄的野生型拟南芥Col-0和双突变体pad4-1sid2-1叶片上接种烟草白粉菌Gc SICAU1,分别在接菌后0、1、3、6、8、10、12天取样提取RNA,进行转录组测序(RNA-seq),并进行GO和KEGG富集分析。结论如下:(1)通过分析Col-0和pad4-1 si2-1接菌后不同时间点与未接菌相比的差异表达基因以了解各自响应白粉菌的过程,结果表明:在Col-0中主要有大量抗病过程相关基因的诱导,且与水杨酸相关的抗病过程被大量诱导;在pad4-1sid2-1中抗病过程相关基因诱导的时间推后,诱导基因数减少,解毒和次生代谢相关GO有较多上调。(2)相同接种时间Col-0和pad4-1sid2-1的差异表达基因分析结果表明:Col-0相比于pad4-1sid2-1显著上调的基因主要富集于防御响应、水杨酸和茉莉酸响应、呼吸爆发、系统获得性抗性、超敏反应等方面,这些过程是侵入后抗性的主要过程。pad4-1 sid2-1相比于Col-0显著上调的基因主要富集于毒素的分解代谢、营养运输、次生代谢物的合成与代谢等方面,这些过程与植物缓解白粉菌毒素伤害和维持自身生长密切相关。(3)将(Col-0和pad4-1sid2-1差异表达基因表达模式进行聚类分析,相似表达趋势的归为一类,共得到9个类群,包含2286个基因。根据表达趋势,4个类群在Col-0中的基因表达量总体高于pad4-1sid2-1,主要涉及抗病过程;5个类群在pad4-1sid2-1中的基因表达量总体高于Col-0,主要涉及感病过程。(4)将与抗病相关的重要基因如蛋白激酶、水杨酸、苯丙烷类生物合成通路、植物-病原互作网络相关基因进行深入分析,得到部分拟南芥对烟草白粉菌侵入后抗性的重要基因。(5)选取19个转录组测序分析结果的重要差异表达基因进行定量验证,包括涉及抗病过程和感病过程的不同表达模式的基因,结果显示,定量结果与转录组测序结果基本一致,证明转录组测序数据的可靠及结论的正确。本研究的结果让我们对侵入后抗性的机制有了初步的了解,为进一步研究侵入后抗性提供了丰富的数据支持。