芦竹茎对盐胁迫响应的转录组分析

作者：孙源长; 罗琳; 林辉; 林冬梅^*; 林占熺^*

来源：西南农业学报, 2022, 35(12): 2708-2718.

DOI：10.16213/j.cnki.scjas.2022.12.003

• 芦竹
• 盐胁迫
• 茎
• 转录组
• 转录因子

【目的】丰富芦竹(Arundo donax)的耐盐基因资源并为分子育种提供帮助。【方法】对长势一致的“绿洲1号”芦竹分别用0、50、100、150和200 mmol/L NaCl盐溶液处理36 h,每个处理3次重复。收集相同部位的茎进行转录组测序和生物信息学分析，随机挑选5个差异表达基因进行qRT-PCR验证表达模式。【结果】对质控后的测序数据进行De novo组装，共产生971 309个转录本，GC含量为47.14%,Unigene contigs的N50达到1126 bp,表明组装效果良好。对鉴定出的7305个差异表达基因进行GO与KEGG富集分析，结果表明“绿洲1号”茎主要通过氮代谢、离子转运、萜类合成、玉米素合成、亚油酸代谢、水杨酸生物合成和渗透调节物质等途径来响应盐胁迫。对差异表达基因进行筛选，共得到104个核心差异表达基因，其中差异倍数较大的88315＿c0＿g1＿i1、1200＿c2＿g1＿i1、13330＿c0＿g1＿i8、46571＿c0＿g1＿i7、3434＿c0＿g1＿i11和713＿c0＿g1＿i32基因可能在芦竹盐响应过程中发挥重要作用。转录因子的鉴定结果表明AP2/ERF-ERF、MYB-related和WRKY家族是盐响应过程中最重要的基因家族，并且这3种转录因子家族成员在响应盐胁迫时大部分呈上调状态，说明主要通过增加基因的表达发挥作用。qRT-PCR对5个差异表达基因表达模式的检测结果与RNA-seq结果基本一致，也说明转录组数据可靠。【结论】本研究鉴定了芦竹在响应盐胁迫过程中的重要基因和转录因子，为其今后的遗传改良工作奠定了坚实基础。

• 单位
  福建农林大学; 国家菌草工程技术研究中心