不同基因型谷子对干旱胁迫的调控机制

作者：于国红; 刘朋程; 郝洪波; 崔海英; 郭安强; 李明哲^*

来源：植物营养与肥料学报, 2022, 28(01): 157-167.

• 谷子
• 抗旱性
• 生理指标
• 聚类分析
• 转录组测序

【目的】对不同基因型谷子在干旱胁迫下的生理指标及差异基因的转录水平进行综合评价,以深入认知谷子的抗旱调控机制,为选择谷子抗旱种质资源提供理论依据。【方法】供试材料为7个基因型谷子品种(系),测定干旱胁迫前后不同基因型谷子茎部脯氨酸、丙二醛和可溶性糖3种渗透调节物质含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶3种抗氧化酶活性,利用隶属函数分析和聚类分析手段对谷子的抗旱性进行综合评价,通过转录组测序,检测不同抗旱性品种(系)中差异基因的转录水平,解析不同基因型谷子品种(系)的抗旱分子机制。【结果】干旱胁迫下,品种衡谷13、品系280贺290茎部脯氨酸、可溶性糖含量及抗氧化酶活性升高幅度较大,丙二醛含量升高幅度较小。这3个品种(系)中一些WRKY转录因子、过氧化物酶、谷氨酰胺合成酶等相关基因的相对表达量明显高于这些酶在其他品种(系)中的相对表达量,而品系428和718中各指标的变化情况则与这些酶在另外3个品种(系)中的表达情况相反。【结论】7个不同基因型谷子中抗旱性较强的为品种衡谷13、品系280和290,抗旱性中等的为品种豫谷18和品系239,而品系428和718抗旱性较差。不同品种(系)通过不同程度地启动体内WRKY等转录因子和谷氨酰胺合成酶等功能基因表达,进而改变部分胞容物含量和抗氧化酶活性,最终表现出不同的抗旱性。

• 单位
  河北省农林科学院旱作农业研究所