王貴花張欣漆艷香王宇光彭軍謝藝賢

（1. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，海口 571101；2. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所，海口 571101）

香蕉花芽分化期抗枯萎病相關(guān)基因表達(dá)分析

王貴花1張欣1漆艷香1王宇光2彭軍1謝藝賢1

（1. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，?？?571101；2. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所，?？?571101）

通過對‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期響應(yīng)枯萎病菌4號生理小種（Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4，F(xiàn)oc4）侵染的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行分析，獲得了大量差異表達(dá)基因。本研究以‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期根部組織為材料，采用實(shí)時熒光定量PCR（qPCR）方法測定了10個與特定抗病機(jī)制相關(guān)基因的表達(dá)變化。結(jié)果表明，10個基因在‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化過程中均有表達(dá)，但其表達(dá)量存在差異。與對照‘巴西蕉’相比，除laccase-4（A）基因在‘寶島蕉’中的表達(dá)量明顯下調(diào)外，laccase-4（B）、periplasmic beta-glucosidase precursor、glutathione-S-transferase Cla47、class III peroxidase 136 precursor、peroxidase N、similar to T-phylloplanin、snakin-1、putative chitinase及cellulose synthase catalytic subunit 12等9個基因的表達(dá)量均上調(diào)，其中peroxidase N基因的表達(dá)量呈極顯著上調(diào)，相對表達(dá)量約為‘巴西蕉’的1 682倍。10個差異表達(dá)基因可能參與‘寶島蕉’花芽分化期對病原菌的防衛(wèi)反應(yīng)，為進(jìn)一步探討‘寶島蕉‘復(fù)雜的抗病防御反應(yīng)分子機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

香蕉枯萎??；花芽分化期；抗病相關(guān)基因；qPCR

由尖孢鐮刀菌古巴?；?號生理小種Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4（Foc4）引起的香蕉枯萎病在世界香蕉主產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，給香蕉產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅香蕉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［1］。該病防治困難，選育與推廣抗病品種是控制香蕉枯萎病發(fā)生的有效措施，明確枯萎病菌與香蕉的互作機(jī)理可為香蕉抗枯萎病育種提供可靠的理論依據(jù)，對防治香蕉枯萎病具有重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)，植物受到病原菌的侵染或外源物質(zhì)的刺激后會啟動相應(yīng)防御反應(yīng)系統(tǒng)?！臀鹘丁蹻oc4侵染后，與防御相關(guān)的編碼乙烯合成酶ACC氧化酶的基因和乙烯應(yīng)答轉(zhuǎn)錄因子（ERF）強(qiáng)烈表達(dá)［2］。與‘巴西蕉’相比，抗枯萎病香蕉品種‘粵優(yōu)抗1號’受Foc4侵染后，幾丁質(zhì)誘導(dǎo)結(jié)合蛋白（CEBiP）、病程相關(guān)蛋白、轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞壁木質(zhì)化等防御相關(guān)基因表達(dá)量明顯上調(diào)［3］?？箍菸∠憬镀贩N‘農(nóng)科1號’受Foc4侵染后，纖維素合成酶、幾丁質(zhì)誘導(dǎo)結(jié)合蛋白（CEBIP）、FLS2類蛋白、蛋白激酶MAPK 5、轉(zhuǎn)錄因子WRKY和某些ERF基因也均上調(diào)表達(dá)［4］，此外，過氧化物酶基因MaPOD1、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶基因GSTF1在農(nóng)科1號中蛋白水平和轉(zhuǎn)錄本水平上都表現(xiàn)為上調(diào)表達(dá)，且始終高于‘巴西蕉’［5，6］。由此說明這些防御相關(guān)基因在植物抵御病原菌侵染過程中具有重要作用。

以上這些研究均以香蕉幼苗為試驗(yàn)材料，而在實(shí)際生產(chǎn)中，香蕉枯萎病一般在香蕉植株花芽分化后才嚴(yán)重發(fā)病。因此，比較研究花芽分化期抗/感枯萎病香蕉品種根部相關(guān)基因的表達(dá)，有助于更好地揭示抗病品種的抗病機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)室在前期轉(zhuǎn)錄組分析中獲得了大量差異表達(dá)基因，在此基礎(chǔ)上，本研究選取其中10個進(jìn)行qPCR，分析這些基因在香蕉花芽分化期根部的表達(dá)差異性，從而為系統(tǒng)揭示‘寶島蕉’抗枯萎病分子機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 ‘寶島蕉’和‘巴西蕉’種植于澄邁縣福山鎮(zhèn)紅光農(nóng)場香蕉枯萎病重病區(qū)，處于花芽分化期的‘巴西蕉’已表現(xiàn)明顯枯萎病癥狀。分別取‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期根部組織150 g，包括主根、側(cè)根和三級根，且形態(tài)一致，立即在液氮中冷凍，帶回實(shí)驗(yàn)室后儲存在-80℃?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 主要試劑 總RNA提取試劑盒TRIzol? Reagent購自北京全式金生物技術(shù)有限公司；反轉(zhuǎn)錄試劑盒Reverse Transcription System購自Promega公司；實(shí)時熒光定量PCR試劑盒購自寶生物工程（大連）有限公司；其他生化藥劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 10個抗病相關(guān)基因的引物設(shè)計(jì) 在前期工作中，我們對澄邁縣福山鎮(zhèn)紅光農(nóng)場香蕉枯萎病重病區(qū)的‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期根部組織進(jìn)行了比較轉(zhuǎn)錄組測序分析。從獲得的抗病相關(guān)的差異表達(dá)基因中選出漆酶laccase-4（A）和laccase-4（B）、周質(zhì)空間β-葡萄糖苷酶前體合成酶periplasmic beta-glucosidase precursor、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶glutathione-S-transferase Cla47、class III型過氧化物酶class III peroxidase 136 precursor、過氧化物酶peroxidase N、類似煙草葉片表面抗性蛋白similar to T-phylloplanin、抗菌肽snakin-1、類幾丁質(zhì)酶putative chitinase及纖維素合成酶催化亞基cellulose synthase catalytic subunit 12等10個基因進(jìn)行本研究。以香蕉比較轉(zhuǎn)錄組測序得到的10個基因?yàn)榛蚪M序列，我們通過NCBI比對這幾類基因的mRNA序列，根據(jù)基因保守區(qū)域分別設(shè)計(jì)10個基因的實(shí)時熒光定量PCR引物，其中 Actin為內(nèi)參基因（表1）。

1.2.2 根組織總RNA提取及cDNA第一鏈合成 按照北京全式金生物技術(shù)有限公司TransZol Plant RNA提取試劑盒說明書提取‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期根部組織總RNA，用1%的瓊脂糖凝膠電泳和紫外分光光度計(jì)檢測RNA的純度。以1.0 μg經(jīng)DNaseⅠ處理的總RNA為模板，經(jīng)Reverse Transcription System反轉(zhuǎn)錄合成cDNA第一鏈。

1.2.3 實(shí)時熒光定量PCR（qPCR）表達(dá)分析 分別以‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期根部組織cDNA為模板，以香蕉看家基因Ma-actinl（基因登錄號AF285176）為內(nèi)參基因，采用SYBR?GreenII法進(jìn)行qPCR分析，反應(yīng)在 QuantStudioTM6 Flex （ThermoFisher）實(shí)時熒光定量PCR儀上進(jìn)行，樣本和內(nèi)參分別設(shè) 3 次重復(fù)。20 μL反應(yīng)體系含SYBR PremixEx Taq II（Tli RNase H Plus）（2×）10 μL，正反引物對（10 μmol/L）各0.8 μL，50×ROX Reference Dye II 0.4 μL，cDNA模板 2.0 μL，RNase-Free ddH2O 6.0 μL。qPCR反應(yīng)程序如下：95℃預(yù)變性30 s，95℃變性5 s，56℃退火30 s，72℃延伸30 s，進(jìn)行45個循環(huán)。采用2-ΔΔCt法計(jì)算基因相對表達(dá)量：ΔCt（目的基因）= Ct（目的基因）-Ct（同一樣本Actin基因），ΔΔCt（目的基因）=待測樣本ΔCt（目的基因）-對照樣本ΔCt（目的基因），相對倍數(shù)＝2-ΔΔCt（目的基因）。采用Excel 2007統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表1 引物設(shè)計(jì)

2 結(jié)果

2.1 總RNA質(zhì)量分析

本研究采用TransZol Plant RNA試劑盒法提取香蕉花芽分化期根樣總RNA，每孔上樣3 μL，進(jìn)行1.0%的瓊脂糖凝膠電泳，驗(yàn)證所提RNA的完整性（圖1）。提取的香蕉總RNA 28S rRNA和18S rRNA譜帶清晰且明亮，完整性較好，無降解和拖尾現(xiàn)象。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所得總RNA完全可以滿足后續(xù)的qPCR分析等實(shí)驗(yàn)的要求。

圖1 香蕉根樣總RNA電泳圖

2.2 10個差異表達(dá)防衛(wèi)基因qPCR分析

利用qPCR分析香蕉枯萎病重病區(qū)‘巴西蕉’與‘寶島蕉’花芽分化期根部組織的10個差異表達(dá)基因的表達(dá)情況，結(jié)果如圖2-圖11所示。10個基因在香蕉的花芽分化期均有表達(dá)，但其表達(dá)模式存在差異。除laccase-4（A）基因在‘寶島蕉’中的表達(dá)量明顯下調(diào)，且相對表達(dá)量低于‘巴西蕉’外（圖2），laccase-4（B）（圖3）、periplasmic betaglucosidase precursor（圖4）、glutathione-S-transferase Cla47（圖5）、class III peroxidase 136 precursor（圖6）、peroxidase N（圖7）、similar to T-phylloplanin（圖8）、snakin-1（圖9）、putative chitinase（圖10）及cellulose synthase catalytic subunit 12（圖11）等9個基因在‘寶島蕉’中均呈上調(diào)表達(dá)，相對表達(dá)量分別約為‘巴西蕉’的54倍、29倍、2.5倍、25倍、1682倍、220倍、20倍、194倍和25倍，其中peroxidase N的表達(dá)量差異達(dá)極顯著水平。

圖2 laccase-4（A）基因qPCR分析

圖3 Laccase-4（B）qPCR分析

圖4 Periplasmic beta-glucosidase precursor基因qPCR分析

圖5 Glutathione-S-transferase Cla47基因qPCR分析

圖6 Class III peroxidase 136 precursor基因PCR分析

圖7 Peroxidase N基因qPCR分析

圖8 Similar to T-phylloplanin 基因qPCR分析

圖9 Snakin-1基因qPCR分析

圖10 Putative chitinase基因qPCR分析

3 討論

寄主植物與病原菌互作過程往往誘導(dǎo)許多基因的表達(dá)，病原菌可通過致病基因的表達(dá)產(chǎn)生某些致病因子作用于植物細(xì)胞壁以侵染植物宿主，相反，宿主也會啟動系列復(fù)雜防御反應(yīng)機(jī)制以應(yīng)答病原菌侵染，該反應(yīng)涉及的宿主抗性基因激活、過敏反應(yīng)發(fā)生、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)控、其它信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)酶及病程相關(guān)蛋白差異表達(dá)等過程能有效抑制病原菌的生長與擴(kuò)散，具有主動防御病原菌侵染的功能。

相關(guān)研究表明，植物體內(nèi)的木質(zhì)素、纖維素及幾丁質(zhì)酶含量與植物的抗病性呈正相關(guān)［7-11］，而漆酶、β-葡萄糖苷酶、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶和過氧化物酶等均參與木質(zhì)素的生物合成［5-6，12-20］，纖維素合成酶催化亞基則參與纖維素的合成［4，21］。此外，過氧化物酶、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶還參與活性氧代謝［2，4，22-25］，通過清除活性氧和氧自由基，減緩和抵御細(xì)胞的傷害?？咕氖且活惛缓腚装彼嵩隗w外具有廣譜抗菌活性的多肽，能夠通過在細(xì)胞膜上形成離子通道造成細(xì)胞內(nèi)容物大量外泄，或抑制病原物細(xì)胞壁的合成，或干擾某些細(xì)胞器的功能等機(jī)制來殺死病原物［26］，在轉(zhuǎn)基因番茄［27］、柑橘［28］、大麥［29］表達(dá)抗菌肽基因能分別提高其對青枯病、黃龍病及白粉病的抗性。一些植物的葉片腺毛能夠分泌具有抗菌或抗蟲作用的葉片表面抗性蛋白，對病原物具有趨避、拒食或毒害等作用［30-31］。

本研究采用qPCR法測定了香蕉枯萎病重病區(qū)‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期根部組織中10個與特定抗病機(jī)制相關(guān)基因的表達(dá)變化。研究發(fā)現(xiàn)，laccase-4（A）和snakin-1 2個轉(zhuǎn)錄本的qPCR表達(dá)趨勢與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)不一致。在前期的轉(zhuǎn)錄組測序中，laccase-4（A）和snakin-1在‘寶島蕉’根中的表達(dá)量分別為上調(diào)和下調(diào)，而qPCR分析顯示這兩個基因表達(dá)量分別為下調(diào)和上調(diào)。這與Li等［2］運(yùn)用qPCR分析‘巴西蕉’響應(yīng)枯萎病菌脅迫時一個假定的轉(zhuǎn)錄因子和一個響應(yīng)擬南芥乙烯的轉(zhuǎn)錄因子基因表達(dá)量變化獲得結(jié)果類似，這兩個基因表達(dá)量變化與測序結(jié)果也不一致。推測可能因兩種方法出現(xiàn)了假陽性或陰性，或是兩種表達(dá)量計(jì)算方法不同，或是其他未知的原因?qū)е?。研究還發(fā)現(xiàn)，過氧化物酶、纖維素合成酶、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶和幾丁質(zhì)酶等基因的qPCR與轉(zhuǎn)錄組測序的結(jié)果趨勢與前人研究結(jié)果一致。轉(zhuǎn)錄組測序及本研究表明，與‘巴西蕉’相比，抗枯萎病品種‘寶島蕉’花芽分化期根系組織中的過氧化物酶、纖維素合成酶、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶和幾丁質(zhì)酶呈明顯上調(diào)表達(dá)，這與抗枯萎病品種‘粵優(yōu)抗1號’和‘農(nóng)科1號’幼苗在Foc4接種脅迫下根系組織中相關(guān)酶的表達(dá)趨勢一致［3-6］，由此說明，這些基因在香蕉植株抵御Foc4的過程中扮演著重要角色。此外，漆酶（A與B）、β-葡萄糖苷酶、類似煙草葉片表面抗性蛋白和抗菌肽等另外5個基因在‘寶島蕉’幼苗根系中的表達(dá)趨勢是否與成株期一致，還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

圖11 Cellulose synthase catalytic subunit 12 基因qPCR分析

4 結(jié)論

香蕉枯萎病重病區(qū)‘巴西蕉’和‘寶島蕉’花芽分化期根部組織中10個與特定抗病機(jī)制相關(guān)基因均有表達(dá)，但其相對表達(dá)量存在差異。除漆酶laccase-4（A）基因?yàn)橄抡{(diào)表達(dá)外，漆酶laccase-4（B）、周質(zhì)空間β-葡萄糖苷酶前體合成酶（periplasmic beta-glucosidase precursor）、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶（glutathione-S-transferase Cla47）、 class III型過氧化物酶（class III peroxidase 136 precursor）、過氧化物酶（peroxidase N）、類似煙草葉片表面抗性蛋白（similar to T-phylloplanin）、抗菌肽snakin-1、類幾丁質(zhì)酶（putative chitinase）及纖維素合成酶催化亞基（cellulose synthase catalytic subunit 12）等9個基因在‘寶島蕉’中的表達(dá)均較對照‘巴西蕉’明顯上調(diào)。

［1］林時遲, 張紹升, 周樂峰, 等. 福建省香蕉枯萎病鑒定［J］. 福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 29（4）：465-469.

［2］Li CQ, Shao JF, Wang YJ, et al. Analysis of banana transcriptome and global gene expression profiles in banana roots in response to infection by race 1 and tropical race 4 of Fusarium oxysporum f. sp. cubense［J］. BMC Genomics, 2013, 14（1）：851-867.

［3］Bai TT, Xie WB, Zhou PP, et al. Transcriptome and expression profile analysis of highly resistant and susceptible banana roots challenged with Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4［J］. PLoS One, 2013, 8（9）：1-11.

［4］Li CY, Deng GM, Yang J, et al. Transcriptome profiling of resistant and susceptible Cavendish banana roots following inoculation with Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4［J］. BMC Genomics, 2012, 13（1）：374-385.

［5］Li XS, Bai TT, Li YF, et al. Proteomic analysis of Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4 inoculated response to Fusarium wilts in the banana root cells［J］. Proteome Science, 2013, 11（1）：41-55.

［6］王卓, 等. 香蕉過氧化物酶基因表達(dá)和酶活性與香蕉抗枯萎病的關(guān)系［J］. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2013, 29（34）：115-121.

［7］Schlumbaum A, Mauch F, et al. Plant chitinases are potent inhibitors of fungal growth［J］. Nature, 1986, 324（6095）：365-367.

［8］ Kawasaki T, Koita H, Nakatsubo T, et al. Cinnamoyl-CoA reductase, a key enzyme in lignin biosynthesis, is an effector of small GTPase Rac in defence signaling in rice［J］. Proc Natl Acad Sci, USA, 2006, 103（1）：230-235.

［9］國會艷. 白樺BplMYB46基因調(diào)控抗旱耐鹽和次生壁形成的分子機(jī)理［D］. 哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué), 2014.

［10］ 鄒麗. 水揚(yáng)酸、茉莉酸對水稻木質(zhì)素合成調(diào)控的研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014.

［11］蘇亞春. 甘蔗應(yīng)答黑穗病菌侵染的轉(zhuǎn)錄組與蛋白組研究及抗性相關(guān)基因挖掘［D］. 福州：福建農(nóng)林大學(xué), 2014.

［12］蘇振峰. GH1 β-葡萄糖苷酶在擬南芥和水稻中的生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析［D］. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014.

［13］ Ranocha P, Chabannes M, Chamayou S, et al. Laccase downregulation causes alterations in phenolic metabolism and cell wall structure in poplar［J］. Plant Physiol, 2002, 129（1）：145-55.

［14］王國棟, 陳曉亞. 漆酶的性質(zhì)、功能、催化機(jī)理和應(yīng)用［J］.植物學(xué)通報(bào), 2003, 20（4）：469-475.

［15］王驥, 朱木蘭, 衛(wèi)志明. 棉花漆酶基因在轉(zhuǎn)基因新疆楊中的表達(dá)及其對木質(zhì)素合成的影響［J］. 分子細(xì)胞生物學(xué)報(bào), 2008, 41（1）：11-18.

［16］吳立柱, 王省芬, 等. 酸不可溶性木質(zhì)素和漆酶在棉花抗黃萎病中的作用［J］. 作物學(xué)報(bào), 2014, 40（7）：1157-1163.

［17］馬森. 谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽轉(zhuǎn)硫酶研究進(jìn)展［J］.動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2008, 29（10）：53-56.

［18］楊海靈, 聶力嘉, 等. 谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)與功能研究進(jìn)展［J］. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版, 2006, 25（1）：19-24.

［19］王卓, 等. 香蕉3個Tau類谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶基因的克隆及序列分析［J］. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2013, 34（9）：1676-1681.

［20］穆西玉, 張海艷. 不同玉米品種抗感粗縮病與過氧化物酶關(guān)系的研究［J］. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 40（3）：73-75, 102.

［21］Burton RA, Gibeaut DM, et al. Virus-induced silencing of a plant cellulose synthase gene［J］. Plant Cell, 2000, 12（5）：691-705.

［22］孟艷艷, 范術(shù)麗, 等. ClassⅢ過氧化物酶在植物中的作用及其研究進(jìn)展［J］. 西北植物學(xué)報(bào), 2011, 31（9）：1908-1916.

［23］曾蕊, 等. 香蕉與枯萎病菌4號小種互作過程中防御酶活性的變化［J］. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 33（2）：61-64.

［24］ Lu GY, Guo SG, Zhang HY, et al. Transcriptional profiling of watermelon during its incompatible interaction with Fusarium oxysporum f. sp. niveum［J］. Eur J Plant Pathol, 2011, 131（4）：585-601.

［25］ Wang Z, Zhang JB, Jia CH, et al. De Novo characterization of the banana root transcriptome and analysis of gene expression under Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4 infection［J］. BMC Genomics, 2012, 13（1）：650-659.

［26］王賢達(dá), 林雄杰, 胡菡青, 等. 抗菌肽研究及其在植物病害控制中的應(yīng)用［J］. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 29（1）：99-104.

［27］ Jan PS, Huang HY, Chen HM. Expression of a synthesized gene encoding cationic peptide cecropin B in transgenic tomato plants protects against bacterial disease［J］. Appl Environ Microbiol, 2010, 76（3）：769-775.

［28］ Felipe RTA, et al. Responses of transgenic to hamlin sweet orange plants expressing the attacin A gene to Candidatus Liberibacter asiaticus infection［C］. The 2nd International Research Conference on Huanlongbing, Orlando. Florida, 2011：200.

［29］Rahanmaeian M, Vilcinskas A. Defence gene expression is potentiated in transgenic barley expressing antifungal peptide metchnikowin throughout powdery mildew challenge［J］. Journal Plant Research, 2012, 125（1）：115-124.

［30］Shepherd RW, Bass WT, Houtz RL, et al. Phylloplanins of tobacco are defensive proteins deployed on aerial surfaces by short glandular trichomes［J］. Plant Cell, 2005, 17（6）：1851-1861.

［31］Amme S, Rutten T, Melzer M, et al. A proteome approach defines protective functions of tobacco leaf trichomes［J］. Proteomics, 2005, 5（10）：2508-2518.

（責(zé)任編輯 李楠）

Expression Analysis of Fusarium Wilt Resistance-Related Genes at the Flower Bud Differentiation Stage of Banana

WANG Gui-hua1ZHANG Xin1QI Yan-xiang1WANG Yu-guang2PENG Jun1XIE Yi-xian1
（1. Environment and Plant Protection Institute，CATAS，Haikou 571101；2. Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology，CATAS，Haikou 571101）

A large number of differentially expressed genes were obtained from transcriptome analysis of ‘Brazilian’ and ‘Formosana’bananas infected by Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4（Foc4）at the flower bud differentiation stage. The expression variations of 10 disease-resistance related genes from diseased ‘Brazilian’ and ‘Formosana’ banana roots were detected by real-time quantitative PCR（qPCR）. The results showed that these 10 genes expressed in both ‘Brazilian’ and ‘Formosana’ at flower bud differentiation，but the expression levels of these genes varied. Compared with the control of ‘Brazilian’ banana，the expression levels of the nine genes（laccase-4（B），periplasmic beta-glucosidase precursor，glutathione-S-transferase Cla47，class III peroxidase 136 precursor，peroxidase N，similar to T-phylloplanin，snakin-1，putative chitinase，and ellulose synthase catalytic subunit 12）up-regulated except gene laccase-4（A）. Among them，the expression of peroxidase N significantly up-regulated，and the relative expression was 1 682 times as much as in ‘Brazilian’. These results suggested that 10 differentially expressed genes may be involved in defense response s against Foc4 at the flower bud differentiation stage of‘Formosana’，which lay a foundation for the further study on molecular mechanisms of ‘Formosana’ defense against fusarium wilt.

banana fusarium wilt；flower bud differentiation stage；disease-resistance related gene；qPCR

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0071

2017-02-13

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31471738），國家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-32-04），海南省耕地改良專項(xiàng)（HNGDpz2015），農(nóng)業(yè)部南亞辦專項(xiàng)（16RZBC-16）

王貴花，女，碩士，研究方向：植物抗病性；E-mail：a1073669684@163.com

謝藝賢，男，研究員，研究方向：熱帶果樹病害及防治；E-mail：yixian81@126.com