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非编码RNA是一类新型的基因调控因子,具有多种生物学功能,其中的内源竞争RNA(ceRNA)可以参与植物中的多种生物胁迫响应机制,包括对根结线虫侵染的响应。诱导抗性可挖掘植物体潜在的免疫机能,作为ceRNA,如何参与到生防菌诱导的抗性已经成为植物病害防治研究的新热点。本文利用前期筛选到的可诱导番茄抗南方根结线虫的恶臭假单胞菌Sneb821处理番茄并进行全转录组测序,率先分析参与到生防菌诱抗过程中的非编码RNA,利用番茄毛状根技术和基因沉默技术验证miRNA、lncRNA、circRNA等ceRNA在生防细菌诱导番茄抗南方根结线虫过程中的作用。研究结果如下:1.假单胞菌Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的ceRNA网络分析:高通量测序分析发现在Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的过程中,有38个miRNA表达上调,40个miRNA表达下调;43个lncRNA表达上调,35个lncRNA表达下调;18个circRNA表达上调,11个circRNA表达下调,并对这些非编码RNA的靶基因和来源基因进行了GO和KEGG注释。根据鉴定到的78个lncRNA、29个circRNA和78个miRNA构建了circRNA-miRNA-m RNA和lncRNA-miRNA-m RNA调控模块,从中发现了3个ceRNA,分别是lncRNA48734/miR156/SPLs(Solyc05g012040.2)、lncRNA47258/miR319/TCP(Solyc07g062680.1)和circR2g093210/miR482/NBS-LRR(Solyc05g009750.1)/(Solyc04g007320.1)。2.假单胞菌Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的miRNA研究:利用q RT-PCR技术验证6个已知miRNA(Sly-miR156e、Sly-miR319a、Sly-miR390a、Sly-miR394、Sly-miR396a和Sly-miR482d)和5个新颖miRNA(novel_miR_116、novel_miR_121、novel_miR_215、novel_miR_221和novel_miR_83)可能参与到生防菌的诱抗过程中,包括miR156/SPLs和miR482/NBS-LRR两个分子调控模块;通过短串联靶标模拟技术和番茄毛状根技术对miR156e和miR482d进行沉默,及其靶基因SPLs(Solyc05g012040.2)和NBS-LRR(Solyc05g009750.1)进行过表达研究,发现miR156e和miR482d及其靶基因可以调控番茄活性氧相关指标(SOD、POD、H2O2)的代谢途径,从而阻碍南方根结线虫的侵染;初步验证miR156e/SPLs(Solyc05g012040.2)和miR482d/NBS-LRR(Solyc05g009750.1)参与到Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的过程中。3.假单胞菌Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的lncRNA研究:利用RT-PCR技术验证番茄12个lncRNA(lncRNA18894、lncRNA21563、lncRNA24059、lncRNA25797、lncRNA35115、lncRNA39939、lncRNA47258、lncRNA44664、lncRNA45969、lncRNA48734、lncRNA51612和lncRNA7183)的表达可能参与到生防菌的诱抗过程,包括lncRNA48734/miR156/SPLs和lncRNA47258/miR319/TCP分子调控模块;通过番茄毛状根技术对lncRNA48734进行过表达研究,发现lncRNA48734可以靶向SPLs(Solyc05g012040.2)基因,并且可以调控番茄活性氧相关指标(SOD、POD、H2O2)的代谢途径,从而阻碍南方根结线虫的侵染;而通过VIGS技术对lncRNA47258进行沉默研究,利用番茄毛状根技术对靶基因TCP(Solyc07g062680.1)进行过表达研究,发现lncRNA47258及其靶基因可以调控番茄的茉莉酸合成途径,从而阻碍南方根结线虫的侵染并且抑制根结线虫的发育;初步验证lncRNA48734/miR156/SPLs(Solyc05g012040.2)和lncRNA47258/miR319/TCP(Solyc07g062680.1)参与到Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的过程中。4.假单胞菌Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的circRNA研究:利用PCR和Sanger测序技术,鉴定了Sneb821诱抗过程中番茄的9个circRNA,随后采用q RT-PCR技术验证circR1g108620、circR2g071350、circR2g093210、circR3g117980和circR4g074290等5个circRNA的表达可能参与到生防菌的诱抗过程中,包括circR2g093210/miR482d/NBS-LRR分子调控模块;通过番茄毛状根技术对circR2g093210及其靶基因NBS-LRR(Solyc04g007320.1)进行过表达研究,发现circR2g093210及其靶基因可以调控番茄活性氧相关指标(SOD、POD、H2O2)的代谢途径,阻碍了南方根结线虫的侵染;初步验证circR2g093210/miR482d/NBS-LRR(Solyc04g007320.1)参与到Sneb821诱导番茄抗南方根结线虫的过程中。本研究利用全转录组测序所挖掘到的番茄ceRNA调控模块,结合假单胞菌Sneb821可以调控番茄活性氧和茉莉酸合成途径的诱抗机理,从非编码RNA的角度挖掘和验证生防菌激发番茄对根结线虫免疫的全新分子机制。探索生防菌调控植物免疫抵抗线虫侵染的分子机理研究,特别是非编码RNA在该过程中的作用机制,为更全面深入地了解生防菌诱抗机理提供新的证据。