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摘要
烟草具有超富集镉的能力，严重降低烟叶品质，影响其经济价值。为了阐释烟草响应镉胁迫的分子机理，本研究采集了镉浓度为0和500 μmol L-1培养条件下的烟草叶片进行转录组测序。共获得76.94 Gb有效数据(Clean data)，Q30 碱基百分比均达到95.43%以上；在镉胁迫的烟草叶片中，共筛选出7735个差异表达基因，其中4833个基因表达上调，2902个基因表达下调，并通过qRT-PCR分析验证了转录组数据的可靠性。对差异转录本进行GO和KEGG富集分析，GO注释表明差异基因涉及代谢过程、应激反应、细胞结构体、催化活性和转录调节活性等；KEGG富集分析表明上调差异基因主要富集在氨基酸的生物合成、碳代谢、氧化磷酸化和柠檬酸循环等通路，下调差异基因则主要富集在光合作用、次生代谢产物的生物合成、代谢途径和植物激素信号转导途径。进一步分析植物激素信号转导通路发现，共有8条植物激素途径以不同的表达方式参与烟草对镉胁迫的响应。激素喷施烟草的实验结果表明，叶片通过调控赤霉素、油菜素内酯和茉莉酸途径以应对镉胁迫；拟南芥激素信号缺失突变体验证实验表明赤霉素、油菜素内酯、茉莉酸和乙烯途径均响应镉胁迫。综上所述，本文以转录组分析探究了烟草叶片响应镉胁迫的调控网络，以期为提高作物抗逆性的遗传改良提供理论依据。
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单位生命科学学院; 江汉大学
