新疆生地所在新疆野苹果响应腐烂病侵染分子机制研究中获进展

　　新疆野苹果（Malus sieversii (Ldb.) Roem.）是世界现代栽培苹果（Malus domestica）的祖先种，主要分布于天山山脉，包括中国新疆伊犁地区和中亚五国，在我国，新疆野苹果集中分布在新疆伊犁地区的巩留、新源、霍城及裕民等地。新疆野苹果距今已有300万年历史，不仅是我国新疆天山野果林区中珍贵的第三纪孑遗植物，也是我国经济林资源中唯一天然的基因库。然而，近年来新疆野苹果林分布范围缩小且种群数量下降，新疆野苹果种群面积减少的主要诱因之一为苹小吉丁虫（Agrilus mali）、腐烂病（Valsa canker）等病虫害的蔓延。

　　为了深入了解新疆野苹果响应腐烂病侵染分子机理，更好地开展新疆野苹果抗病基因资源的保护和利用研究，中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室张道远研究组采用二代（Illumina sequencing）和三代（PacBio sequencing）测序技术实时动态监测了新疆野苹果响应腐烂病侵染后不同时间点（0，1，2，5 dpi）的转录本表达图谱。

　　研究人员通过对全长转录组数据分析后获得高质量Illumina数据（164.83 G）和PacBio数据（25.71 G）。基因结构分析后获得新疆野苹果转录本染色体定位、可变剪接事件、多聚腺苷酸化位点、长链非编码RNA以及融合基因信息。差异基因功能富集分析发现新疆野苹果通过植物激素水杨酸（Salicylic acid, SA）和茉莉酸（Jasmonate acid, JA）积极抵御腐烂病菌的侵染，SA/JA激素水平明显升高，同时SA、JA激素通路关键基因的表达量在转录组数据和荧光定量数据中都得到验证。此外通过权重共表达网络分析（WGCNA）AP2-ERF，bHLH，bZIP，MYB，NAC，WRKY，Trihelix转录因子家族在新疆野苹果抵御腐烂病侵染过程中起到重要作用。

　　研究结果有助于阐明新疆野苹果抗腐烂病分子机制，为新疆野苹果以及栽培苹果分子育种种质改良研究奠定基础。

　　相关研究成果以“PacBio full-length transcriptome of wild apple (Malus sieversii) provides insights into canker disease dynamic response”为题发表在BMC Genomics期刊上。文章连接：https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-021-07366-y 

图 新疆野苹果响应腐烂病侵染基因结构CIRCOS