Page 203 - 《广西植物》2024年第5期

５ 期 赵淑丽等: 根肿菌侵染下菘蓝生物碱合成机制 ９ ９ １

表 ５ 生物碱合成相关通路 ＫＥＧＧ 富集
Ｔａｂｌｅ ５ ＫＥＧＧ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｉｎ ｐａｔｈｗａｙｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ａｌｋａｌｏｉｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
差异表达基因数量
ＤＥＧｓ ｃｏｕｎｔ
ＫＥＧＧ 通路名称
ｋｏ￣ＩＤ
ＫＥＧＧ ｐａｔｈｗａｙ ｎａｍｅ
ＢＬＧ￣ＣＫ２ ｖｓ ＢＬＧ￣ＣＫ３ ｖｓ ＢＬＧ￣ＣＫ４ ｖｓ
ＢＬＧ￣Ｓ２ ＢＬＧ￣Ｓ３ ＢＬＧ￣Ｓ４
ｋｏ００９５０ 异喹啉生物碱生物合成 ５ ２ ８
Ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｌｋａｌｏｉｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｋｏ００９６０ 托烷ꎬ哌啶和吡啶生物碱生物合成 ４ １ ８
Ｔｒｏｐａｎｅꎬｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ ａｎｄ ｐｙｒｉｄｉｎｅ ａｌｋａｌｏｉｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｋｏ００３６０ 苯丙氨酸代谢 ５ １ ８
Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｋｏ００３５０ 酪氨酸代谢 ６ ２ １８
Ｔｙｒｏｓｉｎｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｋｏ００３８０ 色氨酸代谢 ６ ２ ２５
Ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｋｏ００３００ 赖氨酸生物合成 １ ０ ５
Ｌｙｓｉｎｅ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｋｏ００３３０ 精氨酸和脯氨酸代谢 １４ １ ２４
Ａｒｇｉｎｉｎｅ ａｎｄ ｐｒｏｌｉｎｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｋｏ００４００ 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸生物合成 １０ １ １８
Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅꎬ ｔｙｒｏｓｉｎｅ ａｎｄ ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｋｏ００２２０ 精氨酸生物合成 １１ １ １８
Ａｒｇｉｎｉｎｅ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｋｏ００９０１ 吲哚生物碱生物合成 ０ ０ ３
Ｉｎｄｏｌｅ ａｌｋａｌｏｉｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｋｏ００９９６ 各种生物碱生物合成 ０ ０ １
Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ａｌｋａｌｏｉｄｓ

挤压变形、体积增大ꎮ 通常植株根部的肿大程度 理生化指标进行测定ꎬ发现可溶性蛋白和丙二醛
能反映其病情指数ꎬ根部细胞的变化情况能反映 含量在根肿菌处理后 １４ ｄ 和 ２１ ｄ 与未接菌相比
根肿菌的整个侵染过程ꎮ 本研究连续 ２１ ｄ 对根肿 含量均显著增加ꎬ说明根肿菌侵染后期ꎬ植物受到
菌侵染菘蓝的过程进行实时动态观察ꎬ发现接菌 的伤害程度更严重ꎻ根肿菌处理下菘蓝抗氧化酶

后 ０、７、１４、２１ ｄ 菘蓝病情指数不断增加ꎬ分别为 ０ ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ、ＰＰＯ 活性变化趋势均不断上升ꎬ
级、１ 级、３ 级、５ 级ꎻ组织学观察发现在接种后 ７ ~ 说明菘蓝通过增加抗氧化酶活性来抵御根肿菌对
１４ ｄ 根肿菌能快速侵染菘蓝根部细胞ꎬ为侵染高 植物的伤害ꎻＣＡＴ、ＳＯＤ 活性在接菌后 ７ ｄ 开始存
峰期ꎬ这 与 谢 琪 等 ( ２０２２) 的 研 究 结 果 一 致ꎮ 而 在明显差异ꎬ但 ＰＯＤ、ＰＰＯ 活性于 １４ ｄ 出现显著
Ｗｅｉ 等(２０２１)的研究在根肿菌侵染时间上与本研 的差异ꎬ说明 ＰＯＤ 和 ＰＰＯ 发挥作用相比较于前两
究结果有所出入ꎬ考虑到这可能与所研究的寄主 种防御酶 ＳＯＤ、ＣＡＴ 来说存在滞后性ꎮ 这与郑翠
和侵染条件不同有关ꎮ 此外ꎬ本研究采取病情形 明等(１９９９)的相关报道一致ꎮ
态分级结合组织学观察的方法ꎬ有利于从整体上 ３.３ 根肿菌侵染对菘蓝生物碱合成的影响
观察根肿菌侵染状况ꎬ不仅为深入研究其他专性 菘蓝作为我国的大宗药材ꎬ其吲哚类生物碱
寄生病原菌作参照ꎬ也为后期生化指标、转录组学 表 告 依 春 具 有 丰 富 的 药 理 活 性ꎮ 长 春 花
和代谢组学取样时间提供了理论依据ꎮ (Ｃａｔｈａｒａｎｔｈｕｓ ｒｏｓｅｕｓ) ( 林 颖 等ꎬ ２０２０ )、 罗 芙 木
３.２ 菘蓝响应根肿菌侵染生理生化指标的变化 (Ｒａｕｖｏｌｆｉ ｓｅｒｐｅｎｔｉｎａ ) ( Ｄｅｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２ )、 钩 藤
根肿菌侵染下ꎬ菘蓝植株自身会做出一系列 (Ｕｎｃａｒｉａ ｒｈｙｎｃｈｏｐｈｙｌｌａ) ( 刘扬等ꎬ２０２１) 等植物已
的应激反应ꎬ这与 Ｗａｎｇ 等(２０２０) 的研究结果一 成为吲哚类生物碱合成研究的模式植物ꎬ菘蓝中
致ꎮ 本研究通过对接菌后 ０、７、１４、２１ ｄ 菘蓝的生 吲哚生物碱代谢途径复杂多样ꎬ其中色氨酸代谢