摘""要：象耳豆根結(jié)線蟲（Meloidogyne"enterolobii）是番茄（Solanum"lycopersicum）生產(chǎn)中最具破壞性的病原物之一。嫁接抗性砧木可使番茄優(yōu)良品種迅速獲得根結(jié)線蟲抗性。前期，我們鑒定了1份中抗番茄砧木品種桂砧1號(hào)。為加深對(duì)其抗性機(jī)制的理解，本研究將桂砧1號(hào)和高感品種亞拉接種象耳豆根結(jié)線蟲，28"d內(nèi)每隔3"d對(duì)根結(jié)占比和根系內(nèi)蟲數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明：亞拉根結(jié)占比可高達(dá)71.7%，而桂砧1號(hào)根結(jié)占比始終保持在36.0%以下，抗、感品種根結(jié)占比在接種第12、16、20、24、28天均存在顯著差異（Plt;0.05）。而抗、感品種根系的線蟲數(shù)量在除了第20天以外的其他時(shí)間點(diǎn)均無顯著差異。可見桂砧1號(hào)的抗性不體現(xiàn)在限制線蟲入侵上。基于LC-MS技術(shù)對(duì)接種第5天的抗、感品種根系開展非靶向代謝組測(cè)定，以VIPgt;1且Plt;0.05為閾值，篩選出抗、感差異顯著代謝物415種，其中280種上調(diào)，135種下調(diào)。差異顯著代謝物種類為氨基酸及其代謝物、雜環(huán)化合物、苯及其衍生物、有機(jī)酸及其衍生物、醛酮酯類、脂肪酰類、甘油磷脂類和醇胺類等8類物質(zhì)。利用KEGG數(shù)據(jù)庫進(jìn)行代謝通路富集分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)甘油磷脂代謝、抗壞血酸和阿糖二酸代謝、煙酸和煙酰胺代謝、甜菜素生物合成、類黃酮生物合成等代謝途徑富集程度較高，以甘油磷脂代謝富集最為顯著。其中磷酸膽堿、磷脂酰膽堿、溶血磷脂酰膽堿、sn-甘油-3-磷酸膽堿、三乙醇胺、二乙醇胺等物質(zhì)在抗、感品種間存在顯著差異。推測(cè)甘油磷脂代謝通路在一定程度上提高了桂砧1號(hào)的根結(jié)線蟲抗性。本研究初步探索了番茄砧木品種桂砧1號(hào)抗象耳豆根結(jié)線蟲的組織生理和代謝物基礎(chǔ)，為后續(xù)深入研究其抗性機(jī)理提供信息參考。

關(guān)鍵詞：番茄砧木；抗象耳豆根結(jié)線蟲；差異代謝物；代謝通路；甘油磷脂代謝中圖分類號(hào)：S436.412""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Analysis"of"Metabolomic"Discrepancy"in"Response"to"the"Infection"of"Meloidogyne"enterolobii"Between"Tomato"Rootstocks"with"Diverse"Resistance

ZHANG"Zhipeng1，3，"LI"Han1，"TIAN"Xiaoxiao1，3，"XIE"Gaoyin1，3，"CHEN"Yanli2，3，"ZHU"Jie1，3*，"ZHU"Guopeng1，2，3*

1."School"of"Tropical"Agriculture"and"Forestry"（School"of"Agriculture"and"Rural"Affairs，"School"of"Rural"Revitalization），"Hainan"University，"Haikou，"Hainan"570228，"China;"2."Sanya"Institute"of"Breeding"and"Multiplication，"Hainan"University，"Sanya，"Hainan"572022，"China;"3."Key"Laboratory"of"Horticultural"Crop"Quality"Regulation"of"Hainan"Province，"Haikou，"Hainan"570228，"China

Abstract："Meloidogyne"enterolobii"is"one"of"the"most"devastating"pathogens"in"tomato"（Solanum"lycopersicum）"production."Grafting"with"resistant"rootstocks"could"help"superior"cultivars"gain"root-knot"nematode"resistance"straightly."Previously，"we"identified"a"medium-resistant"tomato"rootstock"cultivar"Guizhen"1."In"ordernbsp;to"deepen"the"understanding"to"its"resistance"mechanism，"we"inoculated"Guizhen"1"and"susceptible"cultivar"Yala"with"M."enterolobii，"and"measured"the"proportion"of"root"knots"and"nematode"numbers"in"roots"once"every"four"days"within"28"days."The"root"knot"proportion"of"Yala"reached"71.7%，"which"was"kept"under"36.0%"in"Guizhen"1."The"root"knot"proportions"between"resistant"and"susceptible"cultivars"were"significantly"different"on"day"12，"16，"20，"24"and"28"after"inoculation."Whereas"the"differences"of"nematode"numbers"between"resistant"and"susceptible"cultivars"were"not"significant"except"on"day"20."Thus"it"can"be"seen"that"the"resistance"of"Guizhen"1"was"not"reflected"by"limiting"the"invasion"of"nematodes."The"LC-MS"based"non-targeted"metabolome"of"resistant"and"susceptible"roots"on"5th"day"after"inoculation"were"measured."With"the"threshold"of"VIPgt;1"and"Plt;0.05，"415"significantly"different"metabolites"were"gained，"among"which"280"were"up-regulated"and"135"were"down-regulated."The"top"8"classes"of"metabolites"with"largest"number"of"metabolites"were"amino"acid"and"its"metabolites，"heterocyclic"compounds，"benzene"and"its"derivatives，"organic"acid"and"its"derivatives，"aldehyde，"ketone"and"ester，"fatty"acyls，"glycerol"phospholipids，"alcohol"and"amines."KEGG"dataset"were"employed"to"do"the"metabolite"pathway"enrichment"analysis."Glycerophospholipid"metabolism，"ascorbate"and"aldarate"metabolism，"nicotinate"and"nicotinamide"metabolism，"betalain"biosynthesis"and"flavonoid"biosynthesis"pathways"had"relatively"high"level"of"enrichment，"with"the"glycerophospholipid"metabolism"having"the"highest"enrichment"level."In"glycerophospholipid"metabolism"pathway，"there"were"several"metabolites"with"significant"differences"between"resistant"and"susceptible"cultivars，"which"were"phosphocholine，"phosphatidylcholine，"lysophosphatidylcholine，"sn-glycero-3-phosphocholine，"triethanolamine"and"diethanolamine."It"was"speculated"that"glycerophospholipid"metabolism"pathway"might"enhance"the"M.enterolobii"resistance"of"Guizhen"1"at"certain"level."In"this"study，"the"histological"and"metabolomic"fundamentals"of"M."enterolobii"resistance"were"explored"in"tomato"rootstock"cultivar"Guizhen"1，"which"would"provide"certain"basis"for"the"in-depth"study"on"resistance"mechanism"in"the"future.

Keywords："tomato"rootstock;"Meloidogyne"enterolobii"resistance;"differential"metabolites;"metabolic"pathway;"glycerophospholipid"metabolism

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2024.11.019

象耳豆根結(jié)線蟲（Meloidogyne"enterolobii）廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，近年來因其寬泛的寄主范圍和極強(qiáng)的致病力受到較大關(guān)注[1-10]。自從1983年首次在海南發(fā)現(xiàn)并命名象耳豆根結(jié)線蟲以來[1]，海南省有關(guān)象耳豆根結(jié)線蟲侵染的報(bào)道越來越多，目前已陸續(xù)在儋州、三亞、瓊海、澄邁、陵水等多個(gè)市（縣）的蔬菜和果樹上發(fā)現(xiàn)了該病原物的危害[11-13]。象耳豆根結(jié)線蟲對(duì)茄科（Solanaceae）作物危害較大，是番茄（Solanum"lycopersicum）生產(chǎn)中最具破壞性的病原物之一，導(dǎo)致的產(chǎn)量損失高于其他作物[14]。

根結(jié)線蟲的防治方法有化學(xué)、物理和生物等方法，但均存在一定局限性[15-16]。利用植物本身的抗性來控制根結(jié)線蟲病害被認(rèn)為是一種環(huán)境友好的防治方法。目前在番茄中發(fā)現(xiàn)并命名的抗根結(jié)線蟲基因多數(shù)來源于野生番茄。由于生殖隔離的影響，抗性基因從野生種轉(zhuǎn)移到商業(yè)品種難度較大。Mi-1是唯一被廣泛應(yīng)用于商業(yè)品種的抗根結(jié)線蟲基因，對(duì)花生根結(jié)線蟲（M."arenaria）、南方根結(jié)線蟲（M."incognita）和爪哇根結(jié)線蟲（M."javanica）等均有較高的抗性[17]。然而，Mi-1對(duì)象耳豆根結(jié)線蟲不具有明顯的抗性[18]。一般而言，砧木具有強(qiáng)壯的根系，對(duì)根結(jié)線蟲往往具有更強(qiáng)的耐受性。嫁接抗性砧木是讓各番茄優(yōu)良品種迅速獲得根結(jié)線蟲抗性的便捷方法。同時(shí)，嫁接還具有一些額外的優(yōu)勢(shì)，不僅節(jié)省了化學(xué)殺線蟲劑的開支。還能提高植株的抗逆性，甚至帶來產(chǎn)量的增加[19]。

植物為適應(yīng)根結(jié)線蟲侵染導(dǎo)致的生物脅迫，會(huì)在分子、細(xì)胞、器官、生理生化等方面及時(shí)做出調(diào)整。由于該過程較為復(fù)雜，相關(guān)分子機(jī)制至今尚未被完全闡明。代謝物是植物生理狀態(tài)的物質(zhì)基礎(chǔ)和直接體現(xiàn)。隨著生物信息學(xué)和化學(xué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)代謝組的研究有助于更迅捷、更深入了解植物響應(yīng)根結(jié)線蟲脅迫的機(jī)理。本課題組前期對(duì)20份番茄砧木品種進(jìn)行象耳豆根結(jié)線蟲抗性鑒定，篩選出了一份中抗品種桂砧1號(hào)。為加深對(duì)其抗性機(jī)制的理解，本研究擬對(duì)中抗品種桂砧一號(hào)和高感品種亞拉接種象耳豆根結(jié)線蟲，利用基于LC-MS的非靶向方法進(jìn)行代謝組測(cè)定，分析接種前后抗、感品種中的代謝物差異及變化趨勢(shì)，以期為后續(xù)深入解析番茄砧木抗象耳豆根結(jié)線蟲的分子機(jī)理提供一定參考依據(jù)。

1""材料與方法

1.1""材料

抗象耳豆根結(jié)線蟲的番茄砧木品種桂砧1號(hào)（R-5）由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所培育，購自南寧市健珂種子經(jīng)營部。感病番茄砧木品種亞拉（S-5），購自北京多又奇科貿(mào)有限公司。

1.2""方法

1.2.1""象耳豆根結(jié)線蟲抗性表型分析""用鑷子摘取病根上的根結(jié)線蟲卵粒，在黑暗潮濕條件下室溫孵化。收集孵化的二齡幼蟲（J2），配制成1000條/mL根結(jié)線蟲懸浮液，對(duì)4片真葉的種苗進(jìn)行接種，每株番茄接種2000條，用注射器分5處注射入幼苗根際2～5"cm深的土壤中。接種后28"d內(nèi)，每4"d選取抗、感品種各3棵種苗，洗凈根系，計(jì)算根結(jié)覆蓋總根系的比例，并利用次氯酸鈉-酸性品紅法[20]對(duì)根系進(jìn)行染色，光學(xué)顯微鏡下觀察和計(jì)算根結(jié)線蟲數(shù)量。

1.2.2""代謝組學(xué)試驗(yàn)步驟""以感病品種亞拉為對(duì)照，抗病品種桂砧1號(hào)為處理，同時(shí)接種象耳豆根結(jié)線蟲，接種方法同1.2.1。設(shè)置R-5-1至R-5-4、S-5-1至S-5-4分別代表抗、感品種代謝組的4個(gè)生物學(xué)重復(fù)，接種后第5天，取種苗根系，快速清洗并用濾紙吸干表面水分，投入液氮，繼而開展非靶向代謝組測(cè)定工作。

取樣本20"mg，加入70%甲醇水內(nèi)標(biāo)提取液400"μL，12"000"r/min離心2次，取上清，進(jìn)行LC-MS上機(jī)檢測(cè)。挑取正離子模式下的代謝物數(shù)據(jù)，使用R軟件的內(nèi)置統(tǒng)計(jì)函數(shù)prcomp進(jìn)行主成分分析（PCA）。利用R軟件中的MetaboAnalyst"R包OPLSR."Anal函數(shù)進(jìn)行正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA）?；诙嘧兞拷y(tǒng)計(jì)分析方法OPLS-DA模型的變量重要性投影（VIP），初步篩選出差異代謝物（VIPgt;1）。再結(jié)合單變量分析的P值，進(jìn)一步篩選差異顯著的代謝物（Plt;"0.05）。對(duì)VIPgt;1的差異代謝物計(jì)算-Log10（P）和Log2（fold"change）值，利用Excel"2016軟件繪制火山圖。利用R軟件Complex"Heatmap對(duì)VIPgt;1且Plt;0.05的差異顯著代謝物繪制熱圖。利用京都基因和基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，"KEGG）數(shù)據(jù)庫對(duì)差異代謝物進(jìn)行注釋，并將注釋到的差異代謝物富集于KEGG通路。基于超幾何分布檢驗(yàn)計(jì)算差異代謝物P值，從而確定顯著富集的通路。P值越接近于0，表示富集越顯著。

1.3""數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft"Excel"2016軟件計(jì)算根結(jié)占比和根結(jié)線蟲數(shù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)誤差。利用SPSS"22.0軟件分別對(duì)同一品種不同時(shí)間點(diǎn)及同一時(shí)間點(diǎn)抗、感品種間的根結(jié)占比和根結(jié)線蟲數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行T測(cè)驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否存在顯著性差異（Plt;0.05）。

2""結(jié)果與分析

2.1""抗、感品種根結(jié)占比差異分析

分別對(duì)抗、感番茄砧木品種接種象耳豆根結(jié)線蟲，觀察其根結(jié)形成情況。從圖1可以看出，抗、感品種在接種后4"d內(nèi)均未產(chǎn)生根結(jié)。第8天開始出現(xiàn)根結(jié)，抗、感品種根結(jié)占根系比例均為5.3%，但感病品種亞拉單個(gè)根結(jié)體積相對(duì)更大。隨后，抗、感品種的根結(jié)占比均大幅提升，且在第16天達(dá)到峰值，其中桂砧1號(hào)根結(jié)占比峰值為35.0%，亞拉為71.7%?？傮w來看，抗病品種桂砧1號(hào)的根結(jié)占比保持在36.0%以下。而感病品種亞拉的根結(jié)占比提升幅度較大，從第12天開始均在60.0%～70.0%之間。接種第12、16、20、24、28天，感病品種亞拉的根結(jié)占比均顯著高于抗病品種桂砧1號(hào)（Plt;0.05）。

2.2""抗、感品種中根結(jié)線蟲侵入量差異分析

分別對(duì)抗、感品種接種象耳豆根結(jié)線蟲，并在接種后不同天數(shù)觀察根系內(nèi)線蟲數(shù)量。從抗病品種桂砧1號(hào)來看，接種后第4天根系內(nèi)平均蟲數(shù)為15.0條，第8天提高至28.3條，隨后的天數(shù)中，根結(jié)線蟲數(shù)量基本與第8天持平（圖2）。從感病品種亞拉來看，接種后第16天，根結(jié)線蟲數(shù)量出現(xiàn)較大提升，且在第20天達(dá)到峰值47.3條（圖2）。對(duì)比抗、感品種在蟲數(shù)上的差異，抗病品種桂砧1號(hào)根系中的蟲數(shù)在接種后第4、16、20天低于感病品種亞拉，在接種后第8、12、24、28天高于感病品種亞拉。然而，僅在接種后第20天，亞拉中蟲數(shù)顯著高于抗病品種桂砧1號(hào)，其他時(shí)間點(diǎn)抗、感品種的根結(jié)線蟲數(shù)量均無顯著差異。由此可見，在接種后28"d內(nèi)，抗、感品種在根結(jié)線蟲侵入量方面總體差異不大。推測(cè)桂砧1號(hào)的抗病表型與根結(jié)線蟲侵入量關(guān)系不大。

2.3""象耳豆根結(jié)線蟲侵染下抗、感品種根系代謝組數(shù)據(jù)分析

為觀察抗、感樣品之間和組內(nèi)生物學(xué)重復(fù)間的變異度大小，對(duì)代謝組數(shù)據(jù)進(jìn)行無監(jiān)督、多因素的主成分（PCA）分析，得到8個(gè)主成分。如圖3所示，PC1和PC2能解釋代謝組數(shù)據(jù)70.97%的差異?？埂⒏?組樣本表現(xiàn)出明顯的分離趨勢(shì)，表明抗、感樣品之間的代謝物存在較大差異。而組內(nèi)樣本之間離散趨勢(shì)不明顯，且均處于置信區(qū)間內(nèi)，說明組內(nèi)樣品間重復(fù)性相對(duì)較好。

利用有監(jiān)督的正交偏最小二乘法（OPLS-DA）進(jìn)一步對(duì)抗、感組進(jìn)行區(qū)分?？埂⒏袠颖镜膮^(qū)分效果均非常明顯，其分布趨勢(shì)與PCA結(jié)果相似（圖4A）。對(duì)OPLS-DA模型進(jìn)行200次隨機(jī)排列組合試驗(yàn)驗(yàn)證，得出原始模型的R2X=0.696，R2Y=0.993（Plt;0.005），Q2=0.928（Plt;0.005）（圖4B）。由于Q2gt;0.9，且Plt;0.05，認(rèn)為OPLS-DA模型為最佳模型，可進(jìn)一步根據(jù)VIP值分析并篩選抗、感品種差異代謝物。

2.4""差異代謝物鑒定

抗、感品種間共鑒定出差異代謝物2010種。在此基礎(chǔ)上，以VIPgt;1且Plt;0.05為閾值，進(jìn)一步篩選出差異顯著的代謝物415種（圖5A）。這415種代謝物分屬于19類，其中包含代謝物種類較多的前8類分別為氨基酸及其代謝物107種（25.78%）、雜環(huán)化合物62種（14.94%）、苯及其衍生物54種（13.01%）、有機(jī)酸及其衍生物26種（6.27%）、醛、酮、酯類24種（5.78%）、脂肪酰類24種（5.78%）、甘油磷脂類18種（4.34%）和醇、胺類18種（4.34%）。對(duì)415種差異顯著代謝物進(jìn)行聚類熱圖分析，發(fā)現(xiàn)這些代謝物聚類為2簇。以感病品種為基準(zhǔn)，第一簇差異代謝物上調(diào)，共280種；第二簇差異代謝物下調(diào)，共135種（圖5B）。

2.5""差異代謝物KEGG通路富集分析

利用KEGG數(shù)據(jù)庫對(duì)差異代謝物進(jìn)行通路富集分析，發(fā)現(xiàn)抗、感品種間多個(gè)代謝通路產(chǎn)生了較大差異，圖6為選擇P排名前20的通路。其中，差異代謝物主要富集在甘油磷脂代謝（glycero phospholipid"metabolism），其次是抗壞血酸和阿糖二酸代謝（ascorbate"and"aldarate"metabolism）、煙酸和煙酰胺代謝（nicotinate"and"nicotinamide"metabolism）、甜菜素生物合成（betalain"biosynthesis）、類黃酮生物合成（flavonoid"biosynthesis）等代謝途徑。由此可見，象耳豆根結(jié)線蟲侵染下，抗、感品種根系甘油磷脂類代謝通路的差異最大。

2.6""甘油磷脂代謝途徑分析

挑取抗、感品種在甘油磷脂代謝通路中的差異代謝物，繪制了其所在的代謝途徑圖。由圖7可知，膽堿、磷酸膽堿、磷脂酰膽堿等代謝物在抗病品種桂砧1號(hào)中含量相對(duì)較高，而乙酰膽堿、溶血磷脂酰膽堿LPC（18：0/0：0）、sn-甘油-3-磷酸膽堿、三乙醇胺、二乙醇胺和磷酸乙醇胺在感病品種亞拉中含量相對(duì)較高。其中磷酸膽堿、磷脂酰膽堿、2種溶血磷脂酰膽堿、sn-甘油-3-磷酸膽堿、三乙醇胺和二乙醇胺等幾種代謝物在抗、感品種間差異顯著，可在一定程度上提高番茄砧木品種桂砧1號(hào)對(duì)象耳豆根結(jié)線蟲的抗性。

3""討論

植物抗根結(jié)線蟲的生理機(jī)制主要包括抗侵入、影響線蟲取食和過敏性反應(yīng)等。陳雪峰等[21]對(duì)根結(jié)線蟲侵染抗、感野生櫻桃李后線蟲的發(fā)育情況進(jìn)行深入觀察，結(jié)果顯示感病材料根系中的線蟲數(shù)量遠(yuǎn)大于抗病材料，且其中的根結(jié)線蟲發(fā)育進(jìn)程快于抗病材料。而PATRíCIA等[22]對(duì)比南Rich"factor為對(duì)應(yīng)通路中差異顯著代謝物個(gè)數(shù)于該通路注釋到的代謝物總數(shù)的比值；點(diǎn)的大小代表富集到相應(yīng)通路上的差異顯著代謝物個(gè)數(shù)。

方根結(jié)線蟲侵入燕麥抗病品種IPR"Afrodite與感病品種URSFAPA-Slava后的情況，發(fā)現(xiàn)抗性品種無法抑制線蟲的侵入，但能導(dǎo)致線蟲發(fā)育延遲。劉雪嬌等[23]對(duì)抗、感黃瓜品種接種南方根結(jié)線蟲，發(fā)現(xiàn)抗病品種形成的巨細(xì)胞體積小、數(shù)量少，周圍細(xì)胞出現(xiàn)空洞化，從而有效地抑制了根結(jié)線蟲的營養(yǎng)攝入。李海炎等[24]對(duì)抗病桃品種白根甘肅桃1號(hào)與感病品種貝蕾進(jìn)行接種后的根尖染色

與石蠟切片觀察，發(fā)現(xiàn)抗病品種在接種84"h出現(xiàn)線蟲聚集區(qū)的過敏性壞死。由此可見，不同植物材料的抗根結(jié)線蟲機(jī)理存在較大差異。本研究對(duì)抗、感番茄砧木接種象耳豆根結(jié)線蟲，發(fā)現(xiàn)從接種第12天開始，抗病品種桂砧1號(hào)的根結(jié)占比顯著低于感病品種亞拉。然而，抗、感品種根系中的根結(jié)線蟲數(shù)量卻在大部分檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)不存在顯著差異。說明桂砧1號(hào)不具備抗侵入特性，該品種對(duì)根結(jié)線蟲的抗性可能來自對(duì)線蟲取食的影響或過敏性反應(yīng)等，后續(xù)需利用酸性品紅染色和石蠟切片等解剖學(xué)手段對(duì)其抗性生理機(jī)制進(jìn)行深入探索。

象耳豆根結(jié)線蟲侵染寄主根系后，刺激寄主形成巨細(xì)胞結(jié)構(gòu)，作為線蟲的取食部位。HOF MANN等[25]通過研究發(fā)現(xiàn)，巨細(xì)胞結(jié)構(gòu)的代謝活性高度活躍，其中氨基酸的水平顯著高于正常細(xì)胞。推測(cè)該現(xiàn)象的主要根源在于根結(jié)線蟲完全依賴寄主獲取有機(jī)氮和必需氨基酸，一方面用于合成維持生命活動(dòng)所需的蛋白質(zhì)，另一方面氨基酸也是大量其他重要代謝物的前體。且植物也需要增加營養(yǎng)物質(zhì)的水平來減低根結(jié)線蟲侵染對(duì)其生長帶來的不良影響。本研究從抗、感番茄砧木品種間鑒定出的415種差異顯著代謝物中，占比最高的即為氨基酸及其代謝物。除此以外，有機(jī)酸及其衍生物占比也較高，推測(cè)這些物質(zhì)為象耳豆根結(jié)線蟲提供了生存所需的營養(yǎng)，這些代謝物在抗、感品種間的顯著差異可能是桂砧1號(hào)抗根結(jié)線蟲的原因之一。田培等[26]研究了抗、感煙草品種接種南方根結(jié)線蟲前后的代謝通路變化，發(fā)現(xiàn)抗、感差異代謝物包括了類黃酮、生物堿、萜類、聚酮等物質(zhì)，認(rèn)為這些代謝通路與增強(qiáng)植物的抗病性有較大關(guān)聯(lián)。本研究鑒定的差異顯著代謝物中也包含了大量苯及其衍生物、雜環(huán)化合物、黃酮、萜類、甾體、生物堿類物質(zhì)等，推測(cè)這些物質(zhì)可能在一定程度上提高桂砧1號(hào)的抗根結(jié)線蟲能力。另外，本研究鑒定的差異顯著代謝物中還包括了7種糖類物質(zhì)，如松三糖、纖維四糖、巖藻五糖等。這幾個(gè)糖類物質(zhì)在抗病品種中的含量均低于感病品種。李璐璐等[27]在接種南方根結(jié)線蟲7"d的羅漢果根系中也發(fā)現(xiàn)了纖維二糖和海藻糖含量的下降。HOFMANN等[25]檢測(cè)到巨細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的糖類含量高于正常細(xì)胞，推測(cè)主要原因在于根結(jié)線蟲大量吸食巨細(xì)胞中的細(xì)胞液，對(duì)其造成了水分脅迫。為緩解失水帶來的影響，從而誘導(dǎo)了糖類物質(zhì)的產(chǎn)生和積累。在本研究中，象耳豆根結(jié)線蟲對(duì)感病品種亞拉造成的水分脅迫可能高于抗病品種桂砧1號(hào)，故而造成了糖類物質(zhì)更高水平的積累。

磷脂是動(dòng)態(tài)變化的多功能生物分子，它們不僅僅是構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分，還可作為膜酶輔助因子、信號(hào)分子或信號(hào)分子的前體發(fā)揮作用。在本研究中，抗、感番茄品種的差異代謝物富集到了一系列KEGG代謝通路，其中以甘油磷脂代謝通路富集程度最高，包含了磷酸膽堿、PC、LPC、sn-甘油-3-磷酸膽堿、三乙醇胺和二乙醇胺等差異顯著代謝物。有研究發(fā)現(xiàn)，在遭受病原物侵染后，植物的磷脂酶D活性會(huì)被迅速激活，并將細(xì)胞膜上的PC水解為膽堿和磷脂酸（phosphatidic"acid，"PA）[28]。PA是一種重要的信號(hào)分子，在向下游成分傳遞和放大信號(hào)方面發(fā)揮著核心作用，有助于提高植物對(duì)病原物的免疫力。有研究發(fā)現(xiàn)PA在大豆中激活了MAPK級(jí)聯(lián)反應(yīng)[29]。除此以外，PA還能在大腸桿菌異源表達(dá)試驗(yàn)中激活胡蘿卜的CDPK活性[30]。PA能影響離子通道活性[31]，并且還可能通過激活NADPH氧化酶復(fù)合體來觸發(fā)活性氧（ROS）爆發(fā)，從而引發(fā)一系列防衛(wèi)反應(yīng)[32]。由此推測(cè)，本研究抗病品種較高的PC含量可能導(dǎo)致其水解釋放更多的PA分子，從而提高抵御根結(jié)線蟲的能力。另一方面，有研究發(fā)現(xiàn)LPC能增強(qiáng)植物對(duì)病原體的易感性，誘導(dǎo)ROS和乙烯生物合成，通過提高PR和LOX3基因活性參與防御反應(yīng)，并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[33]。本研究富集到了2種LPC分子，可能在提高抗病品種桂砧1號(hào)的抗病性或增加感病品種亞拉的易感性方面起到了一定的作用。

綜上所述，本研究初步探究了番茄砧木品種桂砧1號(hào)抗象耳豆根結(jié)線蟲的表型、組織學(xué)和代謝組學(xué)特征，鑒定了一批在抗、感品種間存在顯著差異的代謝產(chǎn)物，并推斷甘油磷脂代謝途徑可能與桂砧1號(hào)抗病性有著較為緊密的關(guān)聯(lián)。未來可在此基礎(chǔ)上結(jié)合基因表達(dá)信息深入探究其抗病分子機(jī)理，為后續(xù)抗病育種工作提供更多有用的信息。

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