高温胁迫下萝卜苗期的转录组分析

摘要：

[目的]对高温胁迫下萝卜幼苗进行转录组测序分析,筛选不同耐热性萝卜品种间的差异表达基因,为阐明萝卜幼苗响应高温胁迫的分子机制提供理论参考.[方法]以耐热萝卜品种1116T和热敏感萝卜品种Wr129为对象,对其进行高温(40℃)胁迫处理0(常温,对照)和24 h,提取各时间点样品总RNA进行转录组测序,以|log2 Fold Change|≥1,P<0.05且TPM≥10为标准,筛选出差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析.[结果]随着高温胁迫时间的增加,Wr129和1116T幼苗茎叶逐渐发生萎蔫,胁迫24 h后Wr129叶片萎蔫下垂且干枯变黄,而1116T叶片轻度萎蔫下垂,仍保持绿色.12个文库共获得81.45 Gb Clean data,平均有62.30％的reads比对到萝卜参考基因组的一个位置.从2个不同耐热性品种中共鉴定到2701个差异表达基因.GO功能注释结果显示,2629个差异表达基因在GO数据库中得到注释,其中,有559个差异表达基因被注释为细胞组分类别中的叶绿体被膜、叶绿体基质和叶绿体类囊体3个条目,470个差异表达基因被注释为与胁迫响应相关的生物学过程.KEGG代谢通路富集结果显示,1166个差异表达基因富集到124条代谢通路,其中,有74个差异表达基因富集到光合作用和光合作用-天线蛋白代谢通路,23个基因富集到卟啉和叶绿素代谢通路,大部分基因在高温胁迫下被诱导;35个差异表达基因富集到谷胱甘肽代谢途径,其中14个谷胱甘肽-S-转移酶基因(GSTs)在高温胁迫下上调表达.高温胁迫24 h,Wr129和1116T幼苗叶片PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)和总叶绿素含量均下降,但1116T的下降幅度较小.[结论]Wr129和1116T的耐热性存在明显差异,其原因是1116T植株可通过调控光合作用和抗氧化系统相关基因的表达,减缓Fv/Fm和叶绿素含量下降速率,从而提高植株对高温胁迫的耐受能力.

关键词：萝卜、高温胁迫、转录组、耐热性、光合作用、谷胱甘肽代谢

所属期刊栏目：53

分类号：S631.103.6(蔬菜园艺)

资助基金：现代农业产业技术体系;重庆市技术创新与应用发展专项重点项目

在线出版日期：2022-06-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：665-675