NaCl 處理谷子萌發期種子的轉錄組學分析
摘要：【目的】谷子具有抗旱、耐貧瘠的特性,逐漸成為研究禾本科作物的模式作物。本研究以前期篩選并獲得的谷子耐鹽品種和敏感品種為材料,通過RNA-Seq測序篩選鑒定谷子的鹽脅迫響應基因,揭示其響應鹽害機制,為培育谷子抗鹽新種質提供理論依據。【方法】對14個谷子品種進行了萌發期抗鹽篩選。谷子不同品種的種子經150 mmol·L-1NaCl處理萌發培養7 d后,分別統計各品種種子的萌發率、根長和芽長,綜合各項指標鑒定到豫谷2為耐鹽品種、安04為鹽敏感品種。以這兩個品種鹽脅迫前、后萌發期種子為材料,應用RNA-Seq進行轉錄組測定,分析鑒定鹽害下差異表達基因(differentially expression gene,DEG),并對DEG進行GO和KEGG功能富集分析。同時應用qRT-PCR對隨機挑選的15個DEG表達模式進行驗證,并與RNA-Seq結果進行相關性分析。【結果】耐鹽品種豫谷2、鹽敏感品種安04種子經鹽脅迫處理后,分別鑒定出2786個和4413個DEG;其中,每個品種在NaCl處理前及處理后分別鑒定出1470和3826個DEG。GO和KEGG聚類分析顯示,NaCl處理下參與信號轉導、抗氧化、有機酸的合成及轉運以及次生代謝等相關的DEG在谷子萌發期種子應對鹽脅迫響應過程中具有關鍵性的作用,DEG主要集中在脅迫響應、離子的跨膜轉運、氧化還原、次生代謝及有機酸、多胺、苯丙烷的合成等過程。qRT-PCR對15個DEG表達模式的檢測結果與RNA-seq結果相關系數為0.8817。其中編碼離子通道的基因(HKT)、過氧化物酶基因(POD)、黃烷酮-3-羥化酶基因(FL3H)、MYB轉錄因子基因等在豫谷2中表達量較高,顯示其在谷子萌發期種子響應鹽脅迫中可能發揮一定作用。【結論】谷子耐鹽品種及鹽敏感品種的種子對鹽脅迫的響應程度具有一定的差異性,且品種對鹽害的耐受能力主要與基因對脅迫的響應程度相關,而與DEG的數量相關性不大。
注: 保護知識產權,如需閱讀全文請聯系中國農業科學雜志社
相關推薦
更多
