抗性和敏感番茄的比较转录组分析鉴定lncRNA16397通过共表达谷氧还蛋白产生致病疫霉抗性

研究背景

致病疫霉是一种生物营养性病原体，是番茄晚疫病（LB）的致病因子。LB长期以来在一些国家普遍存在，给番茄种植带来严重的经济损失；因此，它被认为是影响番茄产量的主要威胁。之前对番茄病原体相互作用的研究发现，番茄的不同品种表现出不同的病原体抗性。组学测序技术的快速发展有助于鉴定植物物种中数千个长的非编码（lnc）RNA，但是lncRNA在植物——病原体相互作用中的作用仍然在很大程度上未被探索。

研究结果

通过对转录组测序数据进行分析，抗性和敏感番茄之间共鉴定出1037 个DEGs和688个DELs。共定位网络显示了128个DEGs和127个 DELs。通过分析后发现lncRNA16397作为SlGRX22的反义转录物调节其表达，并且当lncRNA16397过表达时也会诱导SlGRX21表达。此外，过量表达lncRNA16397和SpGRX的番茄比感染致病疫霉后的野生型番茄中的疾病症状更少，活性氧（ROS）积累量更低。该结果表明番茄中的lncRNA16397诱导SlGRX表达以减少ROS积累并减轻细胞膜损伤，从而增强对致病疫霉的抵抗力。

图 鉴定和表征致病疫霉抗性和敏感番茄之间的差异表达基因（DEGs）和lncRNA（DELs）

研究结论

本研究结果提供了对涉及番茄对致病疫霉感染反应的lncRNA的了解，并通过实验证明lncRNA16397-GRXs网络是番茄致病疫霉网络的重要组成部分，为优选具有高生物胁迫抗性番茄提供了思路。

参考文献

Cui J,et al.(2017)Comparative transcriptome analysis between resistant and susceptible tomato allows the identification of lncRNA16397 conferring resistance to Phytophthora infestans by co-expressing glutaredoxin. The Plant Journal. doi: 10.1111/tpj.13408