玉米苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定与纹枯病的抗病分析

玉米纹枯病是中国西南玉米产区的主要病害之一，苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化在不同纹枯病抗性的玉米材料中存在差异，目前对 PAL 家族基因还缺乏系统深入的研究，尤其是参与玉米 - 纹枯病菌互作的研究甚少。本研究利用 RT-qPCR 方法，结合芯片数据库和转录组测序结果，鉴定了玉米 PAL 家族基因和组织表达特征，并分析了其在纹枯病菌诱导前后抗病和感病自交系中的表达情况。结果显示，玉米基因组中共有 13 个 PAL 基因，ZmPAL2、ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL8、ZmPAL9 和 ZmPAL10 均为组成性高表达，ZmPAL1、ZmPAL4、ZmPAL6 和 ZmPAL7 均为组织特异性低表达，而同源度极高的 ZmPAL11、ZmPAL12 和ZmPAL13 在所有检测组织中均不表达。在强致病力纹枯病菌诱导前，10 个 PAL 基因的本底表达量在抗病和感病自交系的叶鞘中均无明显差异，但在诱导后都增强高表达，以应对纹枯病菌的侵染。这些结果说明不同抗性的玉米材料中可能存在类似但响应程度不同的 PAL 家族基因参与玉米 - 纹枯病菌互作的机制。