高温胁迫下萝卜苗期的转录组分析
重庆市农业科学院生物技术研究所/逆境农业研究重庆市市级重点实验室;重庆市农业科学院蔬菜花卉研究所
- 摘 要：
- 【目的】对高温胁迫下萝卜幼苗进行转录组测序分析，筛选不同耐热性萝卜品种间的差异表达基因，为阐明萝卜幼苗响应高温胁迫的分子机制提供理论参考。【方法】以耐热萝卜品种1116T和热敏感萝卜品种Wr129为对象，对其进行高温（40℃）胁迫处理0（常温，对照）和24 h，提取各时间点样品总RNA进行转录组测序，以|log2Fold Change|≥1,P<0.05且TPM≥10为标准，筛选出差异表达基因（DEGs），并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析。【结果】随着高温胁迫时间的增加，Wr129和1116T幼苗茎叶逐渐发生萎蔫，胁迫24 h后Wr129叶片萎蔫下垂且干枯变黄，而1116T叶片轻度萎蔫下垂，仍保持绿色。12个文库共获得81.45 Gb Clean data，平均有62.30%的reads比对到萝卜参考基因组的一个位置。从2个不同耐热性品种中共鉴定到2701个差异表达基因。GO功能注释结果显示，2629个差异表达基因在GO数据库中得到注释，其中，有559个差异表达基因被注释为细胞组分类别中的叶绿体被膜、叶绿体基质和叶绿体类囊体3个条目，470个差异表达基因被注释为与胁迫响应相关的生物学过程。KEGG代谢通路富集结果显示，1166个差异表达基因富集到124条代谢通路，其中，有74个差异表达基因富集到光合作用和光合作用-天线蛋白代谢通路，23个基因富集到卟啉和叶绿素代谢通路，大部分基因在高温胁迫下被诱导；35个差异表达基因富集到谷胱甘肽代谢途径，其中14个谷胱甘肽-S-转移酶基因（GSTs）在高温胁迫下上调表达。高温胁迫24 h,Wr129和1116T幼苗叶片PSII的最大光化学效率（Fv/Fm）和总叶绿素含量均下降，但1116T的下降幅度较小。【结论】Wr129和1116T的耐热性存在明显差异，其原因是1116T植株可通过调控光合作用和抗氧化系统相关基因的表达，减缓Fv/Fm和叶绿素含量下降速率，从而提高植株对高温胁迫的耐受能力。
关键词：萝卜;高温胁迫;转录组;耐热性;光合作用;谷胱甘肽代谢;
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