「科研进展」北京市农林科学院草业花卉所在万寿菊抗黑斑病机制研究中取得进展

近日，院草业花卉所在中科院1区、TOP期刊Horticultural Plant Journal在线发表了题为“Comparative Tranome Analysis of Ts(Resistant genotype)forbid Ma (Susceptib

legenotype) Marigold (Tagetes erecta L.) Leaves in Response to Alternaria tagetica”的研究论文。通过对万寿菊链格孢（A. tagetica）侵染抗感两种基因型万寿菊叶片的不同时期的表型显微观测、差异基因的趋势分析和关联侵染后表型性状的核心基因共表达网络分析（WGCNA），阐述了万寿菊（T. erecta）与链格孢（A. tagetica）互作过程中特有的系统抗病通路，解析抗病机制。

万寿菊（Tagetes erecta L.）是重要的观赏植物，也是用于提取叶黄素（lutein）的功能花卉。叶黄素具有抗氧化力，在预防眼睛黄斑变性和其他疾病（例如癌症）中发挥着重要作用，人体无法自行合成，需从外界摄取。万寿菊的规模种植因其营造的大地花海景观和花朵优异的深加工经济价值，在我国已形成一二三产融合的成熟产业链，为我国实施乡村振兴战略和促进农民增收致富做出了很大贡献。黑斑病是由万寿菊链格孢（Alternaria tagetica）引起的一种重大病害，可使万寿菊减产40%，严重制约产业发展。目前抗病育种是解决问题的根本途径。

研究人员在前期获得万寿菊极稀缺抗病种质的基础上，通过扫描电镜观测、差异基因的趋势分析和关联侵染后表型性状的核心基因共表达网络分析（WGCNA），在抗病和感病万寿菊基因型中鉴定了大量响应万寿菊链格孢（A. tagetica）侵染及在不同侵染阶段具有抗病关键作用的核心基因。万寿菊特有的抗病通路图显示了被侵染后两种基因型叶片的转录变化，阐明了该病原菌对参与磷脂酰肌醇信号传导、植物-病原体相互作用和植物激素信号转导的基因表达模式的影响。

本研究首次从微观过程和分子模式阐述了万寿菊（T. erecta）与链格孢（A. tagetica）的互作过程，获得万寿菊特有的系统抗病通路图，各通路中基因的表达和联系体现了万寿菊抗黑斑病机制的复杂性。本研究为剖析万寿菊抵御链格孢侵染的作用提供了宝贵的基因资源，为万寿菊黑斑病科学防治及抗病基因工程提供理论依据和育种策略。

程曦高级工程师为该论文的第一作者，黄丛林研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学青年基金、现代农业产业技术体系北京市景观休闲农业创新团队项目的资助。

来源：北京市农林科学院草业花卉所