多组学技术揭示葡萄叶片响应灰葡萄孢菌侵染的抗性机制

摘要

以葡萄灰霉病高抗品种'申丰'叶片为试验材料,采用基于液相色谱质谱联用的非标记定量蛋白质组学和非靶向定量代谢组学技术,比较了叶片在灰葡萄孢菌侵染胁迫3d后体内蛋白质和代谢物的差异变化水平.试验结果表明,葡萄叶片中有1374个蛋白质和33种小分子代谢物在病菌侵染后发生了1.5倍以上的差异表达(P<0.05).功能注释和代谢通路富集等生物信息学分析发现,灰葡萄孢菌侵染对叶绿体蛋白表达影响最大,且主要集中在植病互作、植物激素与生物碱合成3条信号路径上.基于多组学数据的联合分析进一步表明,水杨酸合成与信号转导通路中的分支酸、水杨酸、异分支酸丙酮酸裂解酶pchB、转录因子TGA和病程相关蛋白PR-1表达水平显著上调.水杨酸介导的抗病信号通路的全面激活是葡萄叶片抵御灰葡萄孢菌侵染的有效手段.本研究发现为后续深入揭示葡萄灰霉病菌互作分子机制及葡萄抗病新品种选育奠定了理论研究基础.