柱头类型和转录组分析揭示了桑树抗桑实杯盘菌(Ciboria shiraiana)的关键因素
桑果被称为"21世纪的最佳保健果品",具有重要经济价值。由桑实杯盘菌(Ciboria shiraiana)侵染形成的桑椹肥大性菌核病(hypertrophy sorosis scleroteniosis,HSS)是影响果桑产量和品质最严重的病害之一。发掘有效的HSS抗性相关基因和育种材料,从而培育抗病品种是控制该病最经济和科学的措施。本研究评估了14个果桑品种/资源的HSS抗性。长果桑(Morus laevigata Wall.)显示出对C. shiraiana的高抗性,并且病原体的感染与桑雌花的盛花期时间有关。通过人工去柱头实验确定柱头为C. shiraiana关键侵染部位。易感品种在柱头乳状细胞表面存在液滴状分泌物,而抗病品种则缺乏这些分泌物。乳状细胞表面分泌物率与患病果率之间的相关分析表明,抗性品种与感病品种之间的差异与柱头类型有关。此外,对抗病和感病品种的柱头和子房样本进行了比较转录组分析。与抗病品种的柱头相比,感病品种柱头中显著高表达的关键差异表达基因(DEGs)主要参与脂肪酸生物合成过程。在抗病品种的柱头和子房中,涉及防御响应的DEGs的转录水平明显高于感病品种的,其中包括抗性(R)基因。在烟草中过表达MlwRPM1-2和MlwRGA3可增强对C.shiraiana和油菜核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的抗性,但对灰霉病菌(Botrytis cinerea)无效。