苹果矮化砧‘71-3-150’对冷胁迫的生理与转录组响应

摘要：

为探索苹果矮化砧木抗寒的生理和分子机制,筛选抗寒相关基因,分析了苹果高抗寒矮化砧木‘71-3-150’在冷胁迫(4℃)0、2、6、12和24 h时的膜伤害、活性氧代谢、渗透调节物质积累等生理指标及转录组的变化.结果表明:‘71-3-150’在冷胁迫0～2h即表现出抗氧化和渗透调节反应,6h后SOD、CAT等活性氧清除酶活性及主要渗调物质维持在较高水平趋于稳定,膜伤害加重趋势缓解,说明其具有快速响应冷胁迫的生理机制,0～6h是其冷适应的关键时期;转录组分析表明,0h vs 2h、0h vs 6h、0h vs12h和0h vs 24h等比较组分别含有491、1 115、828和1 047个上调差异表达基因及537、688、708和1 016个下调差异表达基因,其中4个组共有的115个上调基因和136个下调基因表现为6种表达模式;筛选出28个‘71-3-150’冷适应过程中存在显著差异表达的功能基因与转录因子基因,调控低温信号感知与传导的基因在0～2h出现显著性上调表达,参与渗透调节、活性氧代谢、膜和蛋白保护等过程的基因随低温处理呈现多样性表达模式,表明该砧木在冷适应过程中存在快速和多样的低温信号感知、转导和响应的分子机制.

关键词：苹果、矮化砧、冷胁迫、生理、转录组、抗寒基因

所属期刊栏目：43

分类号：S661.1(果树园艺)

资助基金：山东省农业科学院青年科研基金项目2014QNZ04;泰山学者建设工程专项鲁政办字[2013]123号;山东省农业良种工程项目鲁科字[2014]96-10;国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目CARS-28

在线出版日期：2016-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1437-1451