盐碱胁迫下青稞全转录组分析

摘要：

[目的]长链非编码RNA (lncRNAs)在动植物的各种生物过程中起着重要作用.青稞是青藏高原的主要粮食作物,对其胁迫诱导基因的研究不仅有助于了解胁迫耐受的分子机制,而且有助于利用基因工程培育胁迫耐受性品种.[方法]本文对2个青稞品种(0119盐碱高抗,0226盐碱敏感)幼苗分别进行盐碱胁迫和对照处理2、8、24、48和72 h后,提取植株叶片RNA进行全转录组测序(设置3个生物学重复),共获得60组RNA-seq数据.[结果]青稞基因组中含有大量的lncRNAs;总共鉴定出6704个lncR-NAs,包括2741个基因间长链非编码RNA和1378个反义长链非编码转录本.比较盐碱处理组和对照组的基因表达水平,获得5个时间点的mRNAs和lncRNAs的差异表达基因集,但5个差异表达基因集合之间重叠较少,说明在盐碱胁迫的不同阶段,不同的mRNAs和lncRNAs参与了盐碱响应.研究发现,在24 h时0119和0226中差异表达基因的数目均降低,这可能与作物对刺激反应的两个阶段相关.根据基因的相对位置和表达相关性,预测了lncRNAs的顺式和反式靶基因;功能富集分析发现在0119品种中特异性差异表达的3118个(1303个上调和1815个下调)mRNAs和798个(346个上调和452个下调)lncRNAs可能与耐盐碱性有关,它们直接或间接参与"胁迫应答/刺激反应"、"离子运输"、"膜"和"植物激素信号转导".为了验证利用RNA-Seq数据计算基因表达量的可靠性,挑选部分mRNA和lncRNA在8,24和48 h盐碱胁迫的0119品种中进行RT-qPCR验证,结果表明RT-qPCR与RNA-seq的基因表达水平一致.[结论]本研究有助于进一步了解青稞盐碱耐受性的机制,提高青稞对盐碱胁迫的耐受性.

关键词：青稞;盐碱胁迫;长链非编码RNA;转录组

所属期刊栏目：34

分类号：S512.3(禾谷类作物)

资助基金：西藏财政专项;国家大麦青稞产业技术体系

在线出版日期：2021-08-31（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：1375-1385