| 水稻幼苗响应褐飞虱和稻瘿蚊的转录组分析 |
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| 引用本文： | 卢柏亦,蒋哲,鄢柳慧,钟小惠,李晶莹,黄福钢,李发活,莫德原,邱永福. 水稻幼苗响应褐飞虱和稻瘿蚊的转录组分析[J]. 南方农业学报, 2022, 53(3): 628-640. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2022.03.005 |
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| 作者姓名： | 卢柏亦 蒋哲 鄢柳慧 钟小惠 李晶莹 黄福钢 李发活 莫德原 邱永福 |
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| 作者单位： | 广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室, 广西南宁 530004 |
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| 摘 要： | 【目的】筛选出同时响应褐飞虱和稻瘿蚊取食的基因，揭示水稻幼苗应对2种害虫时基因表达层面的差异，为后续挖掘广谱抗虫基因和解析水稻抗虫机制打下理论基础。【方法】以水稻品种9311为供试植物，分别对15日龄的水稻幼苗进行褐飞虱和稻瘿蚊接虫处理，观测幼苗表型，并通过转录组测序技术分别对褐飞虱接入后24 h和稻瘿蚊接入后7 d的水稻幼苗进行转录组测序。以水稻日本晴基因组作为参考基因组进行对比，利用FPKM法计算基因表达量，设定参数（|log2 FC|>1且P<0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析和功能富集分析，研究水稻响应2种害虫的机制异同点。【结果】鉴定出响应褐飞虱取食的差异表达基因3963个，响应稻瘿蚊取食的差异表达基因1206个，有251个差异表达基因同时响应2种害虫，其中108个具有相同表达模式，143个具有相反表达模式。GO功能注释分析表明，褐飞虱取食显著影响植物体内细胞壁合成和缺水响应，而稻瘿蚊取食则对植物光合作用的影响更显著，具有相同表达模式的差异表达基因主要富集在光合作用、水杨酸合成、茉莉酸信号转导和伤害响应等生物学功能，而具有相反表达模式的差异表达基因仅富集在乙醛酸循环。KEGG信号通路富集分析表明，褐飞虱和稻瘿蚊取食均显著影响植物体内次生代谢物的合成，相同表达模式的差异表达基因富集到MAPK信号通路、植物激素信号转导通路及光合作用等6个通路，而相反表达模式的差异表达基因没有富集的通路。【结论】水稻应对褐飞虱和稻瘿蚊的基因表达调控存在相同点和不同之处，共响应2种害虫的调控通路可能在水稻抗虫过程中发挥重要作用。
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| 关 键 词： | 水稻 褐飞虱 稻瘿蚊 转录组 |
| 收稿时间： | 2022-01-16 |
Transcriptome analysis of rice seedlings responding to brown planthopper infestation and to gall midge infestation |
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| LU Bai-yi,JIANG Zhe,YAN Liu-hui,ZHONG Xiao-hui,LI Jing-ying,HUANG Fu-gang,LI Fa-huo,MO De-yuan,QIU Yong-fu. Transcriptome analysis of rice seedlings responding to brown planthopper infestation and to gall midge infestation[J]. Journal of Southern Agriculture, 2022, 53(3): 628-640. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2022.03.005 |
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| Authors: | LU Bai-yi JIANG Zhe YAN Liu-hui ZHONG Xiao-hui LI Jing-ying HUANG Fu-gang LI Fa-huo MO De-yuan QIU Yong-fu |
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| Affiliation: | College of Agriculture, Guangxi University/State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources, Nanning, Guangxi 530004, China |
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