中华金叶榆盆栽苗对干旱胁迫的生理响应与转录组分析

作者：张世英; 刘易超; 贾树强; 李泳潭; 黄印冉; 杨敏生; 张军^*

来源：河北农业大学学报, 2022, 45(01): 69-78.

DOI：10.13320/j.cnki.jauh.2022.0010

• 中华金叶榆
• 干旱胁迫
• 生理响应
• 转录组分析
• 差异表达基因

为研究中华金叶榆(Ulmus pumila ‘Zhonghua Jinye’)幼苗在干旱胁迫下的生理响应及分子机制。试验采用盆栽中华金叶榆苗人工模拟控水法进行干旱胁迫处理(对照组、中度和重度干旱胁迫组的土壤含水量分别保持在田间含水量的80%、40%、20%)，分别在胁迫0、10、20、30 d测定中华金叶榆的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及光合指标，并在胁迫30 d时进行转录组测序分析。结果表明：随着干旱胁迫时间的延长，叶片的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量逐渐上升，净光合速率、蒸腾速率和气孔导度逐渐下降,可溶性蛋白含量先上升后下降，胞间CO2浓度先下降后上升。GO功能注释发现，差异表达基因(DEGs)主要富集在分子功能中；KEGG富集分析显示，光合作用是中度胁迫特有的能量代谢通路，核糖体通路在重度胁迫下显著富集。中度、重度胁迫分别有661个、1 945个DEGs，有179个共有DEGs。qRT-PCR验证表明，8个DEGs在不同程度胁迫中的表达情况与转录组分析的结果基本一致，证明转录组数据的可靠性。干旱胁迫下渗透调节物质的积累起到积极的抗旱作用，共有DEGs主要富集在光合作用、淀粉和蔗糖代谢、酪氨酸代谢、玉米素的生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢通路。

• 单位
  河北农业大学