盐、低磷以及干旱胁迫下乌拉尔甘草根转录组分析

作者:关思静; 葛甜甜; 徐蓉蓉; 王楠; 高静*; 张岗; 彭亮; 张亚丽; 谢丰璞
来源:分子植物育种, 2023, 21(05): 1496-1509.
DOI:10.13271/j.mpb.021.001496

摘要

对乌拉尔甘草根进行转录组测序分析,挖掘响应盐、低磷和干旱胁迫的相关基因,探讨甘草抵御逆境胁迫的分子机制。以150 mmol/L NaCl模拟盐胁迫、10μmol/L KH2PO4模拟低磷胁迫和15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理下的乌拉尔甘草根作为研究材料,应用Illumina HiSeq 2000测序平台对根进行转录组测序,对测序结果进行基因功能注释分析和差异表达基因(DEGs)筛选。分别获得盐、低磷和干旱胁迫处理下甘草根中4 294、3 201和4 719个DEGs。GO富集结果表明,3种逆境胁迫下甘草根中的DEGs均显著富集到细胞过程、代谢过程、刺激响应、细胞、细胞器、催化活性等功能过程中;KEGG途径富集分析表明,3种胁迫处理下的DEGs显著富集的代谢途径主要涉及基因表达调控、生物合成及代谢、信号转导等。转录因子鉴定结果显示3种胁迫处理下差异表达数量最多的转录因子主要来自ERF、bHLH、MYB-related、WRKY、Dof、NAC等转录因子家族;基因表达水平分析显示,参与植物激素代谢及信号转导相关的DEGs在盐胁迫处理下多数表达水平下降,在低磷与干旱胁迫处理下多数DEGs呈上调表达。通过高通量转录组测序,初步获取了乌拉尔甘草根响应盐、低磷和干旱胁迫的基因表达特征,为深入研究甘草抗逆机制提供理论依据。