基于转录组学比较研究甜高粱幼苗响应干旱和盐胁迫的生理特征北大核心CSCD

探究甜高粱响应干旱与盐胁迫的生理学差异及其分子机制,分析甜高粱在干旱和盐胁迫下的不同基因调控机制和代谢通路,可为饲草作物甜高粱抗逆栽培和育种提供依据。以辽甜1号甜高粱幼苗为材料,使用10%的PEG-6000和0.9%的NaCl模拟中度干旱和盐胁迫,胁迫2和7 d时进行光合气体交换参数、内源激素含量、有机渗透调节物质含量和抗氧化物酶活性测定,同时对幼苗叶片进行转录组测序及生物信息学分析,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果表明:与对照相比,干旱和盐胁迫均显著影响甜高粱幼苗叶片生理指标的变化,但盐胁迫对甜高粱幼苗叶片光合参数和内源激素生长素、细胞分裂素含量抑制程度均高于干旱胁迫,可溶性糖含量在干旱胁迫下显著高于盐胁迫,抗氧化物酶活性和脱落酸含量低于盐胁迫,说明甜高粱对干旱和盐胁迫响应的生理机制不同;利用转录组测序技术鉴定出甜高粱叶片在处理2 d时,干旱和盐胁迫下分别有922和2047个上调基因以及975和1714个下调基因,处理7 d时分别鉴定到157和795个上调基因以及54和722个下调基因;同时鉴定出40个干旱胁迫响应基因和493个盐胁迫响应基因,基于GO富集分析发现甜高粱幼苗在干旱和盐胁迫下响应基因均显著富集于植物逆境响应相关通路,KEGG富集分析发现,干旱胁迫响应基因显著富集于内质网加工和剪切体代谢通路,盐胁迫响应基因显著富集在植物激素信号转导代谢通路;对光合作用、植物激素信号转导、抗氧化物酶和淀粉与蔗糖代谢通路相关差异基因进行分析发现,这些差异基因的表达模式与生理指标变化趋势吻合。因此,甜高粱在转录水平上对盐胁迫的适应稳态落后于干旱胁迫,中度胁迫下甜高粱幼苗对盐胁迫的耐受性要低于干旱胁迫,可溶性糖在甜高粱幼苗抵御干旱胁迫中发挥重要作用,植物激素信号转导和抗氧化物酶活性变化的共同调控是甜高粱幼苗对抗盐胁迫的关键。     

基于转录组测序的狗牙根抗旱根系关键代谢途径分析

根系是狗牙根响应干旱胁迫的重要器官,其响应不同程度干旱的分子机制有待进一步明确。以抗旱（C138）和敏旱（C32）2个狗牙根基因型为材料,对其正常灌溉（土壤相对含水量为田间持水量的80%～90%）、中度干旱（50%～60%）及重度干旱（20%～30%）下的根系进行取样,基于Illumina高通量测序平台进行转录组测序,共获得43581条单基因,有33025条得到注释。结果表明,与正常灌溉相比,中度及重度干旱下C138共7537个差异基因表达,其中上调1164个,下调6373个;C32有6731个差异基因表达,其中上调4304个,下调2427个。Top20 GO富集分析发现,中度干旱下C138主要富集于氧化还原酶活性、碳水化合物代谢和纤维素结合等,重度干旱下C138主要富集于磷酸代谢及蛋白磷酸化等,C32主要富集于过氧化物酶活性、氧化应激反应等;KEGG Pathway富集分析发现中度干旱下C138主要富集在谷胱甘肽代谢、苯丙基类生物合成和氮代谢途径;C32主要富集在氧化磷酸化、三羧酸循环（TCA）、核糖体和碳代谢途径;重度干旱胁迫下C138主要富集在谷胱甘肽代谢、花生四烯酸代谢、核糖体...     

青海野生草地早熟禾响应干旱胁迫的代谢通路及转录调控分析

为探究青海野生草地早熟禾（Poa pratensis）响应干旱胁迫的分子机制,本研究以青海野生草地早熟禾抗旱材料‘10-202’和敏感材料‘09-61’为研究对象,采用高通量Illumina Hiseq测序技术对15% PEG-6000模拟的干旱胁迫和正常处理下的2份材料的叶片进行差异基因表达分析。结果表明：‘10-202’处理间存在3 166个差异表达基因（Different expression genes,DEGs）,上调和下调表达基因数目分别为1 979和1 187个;‘09-61’处理间共有314个DEGs,上调表达的有64个,下调表达的有250个。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）富集分析发现,2份材料的差异基因均显著富集在淀粉和蔗糖代谢通路。运用MapMan软件对‘10-202’干旱胁迫下与转录调控相关的差异基因进行了功能注释,发现bHLH,AP2/EREPB及C2H2锌指家族转录因子在响应干旱胁迫中发挥着重要作用。本研究为后续挖掘草地早熟禾耐旱相关候选基因的克隆和功能验证奠定了理论基础。     

鸭茅响应水淹胁迫的miRNA差异表达分析

水淹胁迫是限制我国西南地区鸭茅产量和品质提升的主要环境因子,已经成为一种不容忽视的非生物胁迫。鉴定鸭茅耐涝相关的功能基因,并探究其调控机制是鸭茅种质创新,提高鸭茅耐涝能力的必要途径。以鸭茅耐涝品种“滇北”为试验材料,分别经水淹胁迫处理0、8和24 h后,利用Illumina Hiseq测序平台对鸭茅叶片进行小RNA测序。结果表明,在水淹胁迫处理下共鉴定得到208个差异表达基因（DEGs）,经过筛选后有38个基因上调表达,34个基因下调表达,共占差异表达基因的34.62%。“滇北”鸭茅在水淹胁迫下差异表达基因主要属于miR166、miR167、miR159、miR396和miR156这5个miRNA基因家族。基于对差异miRNA进行靶基因预测及靶基因的GO和KEGG功能分析,发现这些靶基因主要参与细胞生理过程、代谢过程、IL-17信号通路、Th17细胞分化等植物逆境响应过程,为进一步揭示鸭茅在水淹胁迫下的分子调控机制提供了研究线索。     

白羊草R2R3-MYB转录因子的挖掘及对干旱胁迫反应的研究

本文以白羊草（Bothriochloa ischaemum）为材料，利用其目前已有的转录组序列，通过搜索、比对、功能域多态性分析、进化树构建和基因表达分析等手段，对白羊草R2R3-MYB型转录因子进行挖掘和干旱胁迫下的表达模式分析。结果从白羊草挖掘出43个R2R3-MYB转录因子，它们具有高度保守的[W]-X（19）-[W]-X（19）-[W]-X（n）-[W]-X（18）-[W]结构，主要参与生长发育、次生代谢和逆境响应等生物过程。通过进一步的分析，本研究筛选出8个可能参与干旱胁迫响应的R2R3-MYB转录因子。这为白羊草R2R3-MYB基因的功能研究和开发利用奠定了基础。     

红三叶响应淹水胁迫的相关通路及差异表达基因分析

淹水胁迫是影响植物生长发育和分布的重要非生物胁迫，对植物淹水胁迫的研究是解决近年来极端强降水天气下植物生产管理的关键。红三叶作为优质豆科牧草，耐淹性较差，长期水淹会导致烂根死亡。为研究红三叶淹水胁迫下的分子响应机理，本研究通过Illumina高通量测序平台，以耐涝型品种“红龙”淹水胁迫下0、8和24 h三个时间点的幼苗叶片为材料进行转录组测序，将测序数据与参考基因组比对后进行差异表达基因（DEGs）分析和功能注释。结果显示，与对照0 h相比，“红龙”在淹水胁迫8 h后，有5065个DEGs，其中，上调表达基因2442个，下调表达基因2623个；在淹水胁迫24 h后，有9022个DEGs，其中，上调表达基因4279个，下调表达基因4743个。基因本体数据库富集结果显示，DEGs主要富集于代谢过程、细胞过程、生物调节、细胞、催化活性等条目；东京基因与基因组数据库富集结果显示，DEGs显著富集于植物激素信号调节、植物-病原互作、碳代谢和乙醛酸及二羧酸代谢等通路中，其中乙醛酸及二羧酸代谢通路中过氧化氢酶和甲酸脱氢酶等抗氧化酶相关基因高表达；并且发现差异表达的AP2/ERF、WRKY、bHLH、...     

白羊草根系形态特征对土壤水分阶段变化的响应

根系形态特征是评价植物适应胁迫环境的重要指标。以黄土丘陵半干旱区天然草地群落优势种白羊草为材料,研究了其根系生长和形态特征与水分供应条件的关系。采用盆栽控制试验,设置3个水分处理:高水(HW,80%田间持水量)、中水(MW,60%田间持水量)和低水(LW,40%田间持水量),分别在拔节期、开花期、结实期改善水分供应水平,在生育期末测定了白羊草根系生物量和各项形态指标。结果表明:白羊草根系生长与水分供应条件密切相关,持续高水处理有利于白羊草根系生长,其根系生物量、总根长和根表面积均显著提高(P<0.05);水分胁迫抑制了白羊草根系生长,但对白羊草根系平均直径影响不显著;根系生物量、总根长和根表面积间存在显著的正相关关系(P<0.01);不同生育期阶段胁迫后复水,白羊草根系表现出较强的可塑性,在拔节期复水且高的复水幅度能够显著提高白羊草根系生物量、总根长和根表面积(P<0.05)。这些说明白羊草根系对干旱胁迫有较强的耐受能力,其对阶段干旱胁迫后复水的响应与生育期及复水前干旱胁迫程度密切相关。     

青海野生草地早熟禾响应低温胁迫的代谢组学研究

为探究青海野生草地早熟禾（Poa pratensis）对低温胁迫的响应机制,本试验以青海省野生草地早熟禾抗寒材料‘10-122’和低温敏感材料‘09-126’为研究对象,采用生理学测定方法及气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析了低温胁迫下叶片的生理响应及代谢产物差异。试验结果表明,低温敏感材料‘09-126’在低温胁迫下过氧化氢、丙二醛含量和超氧根自由基离子生成速率均显著增加,氧化损伤程度高于‘10-122’;低温胁迫下,‘09-126’和‘10-122’氨基酸含量分别比常温处理提高了1.91倍和1.97倍,可溶性糖含量分别比常温处理提高了4.83倍和2.81倍。采用代谢组学的方法进一步对差异代谢产物进行分析,发现低温胁迫下,‘09-126’中差异代谢物有116个上调,30个下调,‘10-122’有66个上调,68个下调,差异代谢物主要富集在糖及糖醇代谢、氨基酸代谢和三羧酸循环代谢通路中,其中脯氨酸、亮氨酸、鸟氨酸和苏氨酸可以作为草地早熟禾响应低温胁迫的主要标志物,丙氨酸、天冬氨酸和丝氨酸含量的变化可能是‘10-122’抗寒性高于‘09-126’的主要原因。低温条件下‘09-126’中棉子糖含量的增加以及‘10-122’中海藻糖-6-磷酸含量的增加可能是其适应低温的主要机制。     

成年滩羊和小尾寒羊皮肤毛囊差异表达miRNA的筛选

为比较miRNA在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中的表达差异,本研究利用高通量测序技术分析了成年滩羊(TY_1)和小尾寒羊(XWHY_1)皮肤毛囊组织中miRNAs的表达谱,在2个品种绵羊皮肤毛囊组织中共鉴定出561个miRNAs,其中包括138个已知和423个新发现的miRNAs。鉴定出的miRNAs进行表达量差异分析发现,在TY_1与XWHY_1共筛选到63个上调和16个下调的miRNAs。对差异表达miRNA靶基因预测后与基因本体数据库(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)比对,分别获得靶基因的注释信息为3 886个和4 449个。GO统计发现,差异表达miRNA的靶基因主要参与代谢过程、催化活性、细胞进程和细胞组分等;而KEGG通路分析表明,4 449个靶基因富集到113个信号通路上,其中在嘌呤代谢、内吞作用和糖酵解/糖异生等信号通路上富集显著。综上,在小尾寒羊和滩羊皮肤毛囊中筛选到的差异表达miRNA可能通过调控其靶基因最终参与了绵羊皮肤毛囊的发育。     

外源IAA作用下草地早熟禾中调控Cd长距离运输的关键基因表达及其代谢通路分析

为探究吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)对草地早熟禾中镉(cadmium,Cd)从根系到叶片长距离运输的影响及相关机制，分析IAA作用下草地早熟禾响应Cd胁迫的差异基因及代谢通路。以草地早熟禾为试验材料，在水培条件下，叶面喷施400 nmol·L^-1外源IAA并施加600μmol·L^-1 Cd胁迫。进行株高、根长、根系和叶片Cd含量测定及转录组测序。利用实时荧光定量验证转录组数据准确性。结果表明，外源施加IAA可促进Cd胁迫下草地早熟禾株高和根长，抑制Cd从根系向叶片的长距离运输。转录组分析发现，Cd胁迫下共有1294条基因被IAA显著调控。实时荧光定量结果与RNA-Seq表达模式一致。GO富集分析表明，IAA可调控响应高温、低温、Cd离子及病毒的相关基因抵御Cd胁迫，其中分子伴侣蛋白HSP70、激酶MAPK和转录因子MYB46被明显上调。另外，外源IAA可上调谷胱甘肽代谢及木质素合成通路上的基因，可能增加谷胱甘肽合成及细胞壁木质化，进一步增加液泡区隔化和降低Cd进入细胞，从而减少叶片Cd含量。本研究可为IAA信号...     

土壤干旱对黄土高原4个乡土禾草生长及水分利用特性的影响

应用盆栽试验,人工控制土壤水分含量对黄土高原4个乡土禾草长芒草、冰草、无芒隐子草、白羊草的生长及水分利用特性进行了研究。结果表明,随干旱胁迫程度加剧,各草种耗水量明显减少;不同草种单株耗水量差异明显,表现为:白羊草>冰草>无芒隐子草>长芒草,最高日、旬、月耗水量差异明显,中度和重度水分亏缺下的最高耗水日比适宜水分下的提前10d左右。1d中的最大耗水高峰随着土壤含水量的降低有提前的趋势。4个草种株高生长和单叶叶面积明显受土壤水分含量影响,均表现为:适宜水分>中度干旱>重度干旱,土壤干旱下长芒草和无芒隐子草受抑制程度显著大于冰草和白羊草;随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,长芒草和无芒隐子草的叶片组织含水量和叶片相对含水量明显降低,冰草和白羊草则一直能维持较高含水量,且下降幅度小,稳定性好;长芒草和无芒隐子草的水分利用效率(wateruseefficiency,WUE)随干旱加剧而降低,两者属于低耗水、低WUE草种,冰草和白羊草在中度干旱下WUE最高,相比白羊草,冰草属于低耗水、高WUE草种,白羊草属于高耗水、高WUE草种。     

盐碱胁迫下紫花苜蓿叶片蛋白组的初步分析

以紫花苜蓿（Medicago sativa）品种"WL343HQ"为材料,对其幼苗进行150 mmol·L^-1的Na₂CO₃和NaHCO₃混合盐碱胁迫,采用iTRAQ技术结合反相液相色谱与液相串联色谱,分析盐碱胁迫叶片中蛋白表达的变化,并对获得的差异蛋白进行生物信息学分析。结果表明,在盐碱胁迫处理下共鉴定到318个显著差异蛋白,包括172个上调蛋白和146个下调蛋白,这些差异蛋白的功能涉及多种代谢途径,其中与光合作用相关的蛋白质表达量总体下调,与苯丙素生物合成、苯丙氨酸代谢和类黄酮生物合成相关的蛋白质表达量总体上调。通过蛋白组学分析技术可有效筛选紫花苜蓿叶片中差异表达蛋白,可为深入研究紫花苜蓿应对盐碱胁迫的分子机制提供一定的理论基础。     

敏旱和抗旱狗牙根叶片对干旱胁迫的转录组响应差异分析

狗牙根[Cynodon dactylon(Linn.) Pers]是一种优质抗旱草坪草，但其抗旱分子机制有待进一步明确。本研究以抗旱(C138)和敏旱(C32)2个狗牙根基因型为材料，对其正常灌溉(土壤相对含水量为田间持水量的80%～90%)、中度干旱(50%～60%)及重度(20%～30%)干旱处理10 d后的叶片进行取样，利用Illumina高通量测序平台进行转录组测序。与正常灌溉相比，干旱胁迫下C32有1 086个上调基因；C138有525个上调基因；C32整体响应基因数量更多，说明C32主要通过基因的正调控来响应干旱。差异基因GO富集分析显示，C138受到干旱胁迫时有更多的光合作用基因响应，C32主要富集在细胞分裂上。KEGG富集分析显示，中度胁迫下C138主要富集在叶绿素代谢和二萜类生物合成，C32主要富集在氮代谢和类黄酮生物合成；重度胁迫下C138主要富集在类黄酮生物合成，C32主要富集在氮代谢、苯并恶嗪类生物合成。中度胁迫下狗牙根抗旱可能与光合作用有关，重度胁迫下主要与次生代谢和渗透保护有关。次生代谢中的氮代谢、苯并恶嗪类生物合成和渗透保护中的谷氨酸代谢可能是狗牙根抗旱的...     

不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子和幼苗的影响

针对我国西北地区铅锌矿区存在的干旱和铅污染交互胁迫的情况,以白羊草（Bothriochloa ischaemum）为研究对象,通过试验模拟方法分析不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子发芽率、发芽势以及幼苗根长、苗长、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明：单一的土壤水分条件和铅胁迫处理对白羊草种子萌发和幼苗生长均存在抑制作用,发芽率、根长和苗长的抑制效应顺序为根长 >苗长 >发芽率。水分和铅交互胁迫对白羊草SOD、POD和CAT活性的影响规律不明显,表现出一定的协同或拮抗效应;而MDA含量与对照组相比则显著增加（P<0.05）,表明交互胁迫对白羊草生物膜系统造成了一定的伤害。综合分析说明,白羊草对水分和铅交互胁迫具有一定的耐受性（土壤相对含水量70%,铅含量700 mg·L^-1的条件下仍能存活并生长）,而且适当的交互胁迫（土壤相对含水量92.6%,铅含量100 mg·L^-1）可以促进白羊草种子的萌发和幼苗的生长。因此,白羊草可以作为西北地区铅锌矿区生态系统修复的先锋草本植物。     

不同降温模式下高加索三叶草的转录组比较分析

为探讨高加索三叶草（Trifolium ambiguum Bieb.）对不同降温模式低温胁迫的响应机制,本试验以缓慢降温（Gradual cooling,GC）和骤然降温（Sudden cooling,SC）处理对其进行了胁迫处理。通过转录组测序,比较了2个低温处理组与常温对照组（CK）间的转录组差异,并筛选了抗寒相关的基因和转录因子。结果表明：与CK相比,GC组和SC组中分别有8 020个和6 289个差异表达基因（DEGs）;GC组的DEGs主要在光合作用、光合作用天线蛋白、淀粉和蔗糖代谢等通路显著富集,SC组的DEGs主要在淀粉和蔗糖代谢、倍半萜和三萜生物合成、类黄酮生物合成等通路显著富集。此外,2处理组共有的DEGs仅在淀粉和蔗糖代谢通路显著富集;一些涉及淀粉和蔗糖代谢与植物激素信号转导通路的基因在2种降温模式下均上调表达,可作为潜在的抗寒基因,如BAM3,BFRUCT1,SUS,GH3.1,SAPK2等。进一步分析发现响应低温胁迫的转录因子主要分布在AP2/ERF,ZFP,MYB等家族。     

干旱胁迫及复水对白羊草质膜ATP酶和5’-核苷酸酶活性的影响

以白羊草(Bothriochloa ischaemum (L.) Keng)为材料,在干旱胁迫和复水后,通过测定其质膜ATP酶(AT-Pase)活性、质膜5’-核苷酸酶(5'-AMPase)活性,叶片相对含水量(RWC)和丙二醛(MDA)含量的变化来探索其在干旱胁迫和复水后的生理生化变化.结果表明:在干旱胁迫下,白羊草质膜ATPase和质膜5’-AMPase活性呈现先升高后降低的趋势,野生型白羊草的质膜ATPase和质膜5'-AMPase活性变化量较栽培型的大;RWC下降,MDA含量上升.复水后质膜ATPase活性、质膜5'-AMPase活性及MDA含量均下降,但高于断水前,野生型的RWC高于对照,栽培型RWC低于对照,说明干旱胁迫对白羊草造成了不可逆的伤害,对栽培型的伤害大于野生型的.植物的质膜ATPase和质膜5’-AMPase活性随胁迫的加剧而提高,一定程度上可以缓解干旱对白羊草幼苗的胁迫作用,这可能是白羊草抗旱酶促防御机制中的一个重要机制.     

紫花苜蓿形态和生理指标响应干旱胁迫的品种特异性

为研究紫花苜蓿在叶片和根系水平上响应干旱胁迫的形态和生理的品种特异性规律,在温室内分析了干旱胁迫下WL363HQ和巨能7紫花苜蓿株高、分枝数、生物量及叶片和根系中丙二醛（MDA）、脯氨酸、抗氧化酶类物质、C、N含量、C/N、稳定性C同位素（δ¹³C）和稳定性N同位素（δ¹⁵N）。结果表明：干旱胁迫显著降低了供试品种地上部分和根系的干重及分枝数（P<0.05）。干旱胁迫显著降低了巨能7的株高（P<0.05）,但增加了巨能7的根冠比,而WL363HQ的结果与之相反,这说明干旱胁迫下供试品种的株高和根冠比具有品种特异性的规律。干旱胁迫增加了WL363HQ和巨能7叶片和根系中MDA和脯氨酸的含量及抗氧化酶物质的活性,且在器官水平也具有品种特异性规律。干旱胁迫下巨能7叶片的MDA含量显著增加（P<0.05）,而在WL363HQ根系中的MDA含量也显著增加（P<0.05）。干旱胁迫下WL363HQ叶片脯氨酸含量、POD和SOD活性,及根系SOD的活性均显著增加（P<0.05）,而巨能7仅叶片SOD活性,根系脯氨酸含量、POD活性显著升高（P<0.05）。尽管干旱胁迫对供试品种叶片和根系C、N含量无显著影响（P>0.05）,但干旱胁迫显著提高了WL363HQ和巨能7紫花苜蓿根系的δ¹³C（P<0.05）,且WL363HQ叶片的δ¹⁵N均显著高于巨能7（P<0.05）。此外,干旱胁迫均显著提高了巨能7叶片和根系的C/N（P<0.05）。干旱胁迫下供试品种C、N代谢参数并没有在叶片和根系中表现出较为明显的品种特异性规律,深层次的机制还有待进一步研究。本研究结果将为进一步掌握紫花苜蓿叶片和根系协同抗旱机制及抗旱丰产紫花苜蓿新品种的选育提供理论依据。     

干旱胁迫及复水处理对白羊草抗旱生理特性的影响

以白羊草(Bothriochloa ischaemum)为材料,采用盆栽试验设计,在干旱胁迫和复水后,研究了其栽培种和野生种叶片相对含水量(RWC)、细胞外渗率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等抗性指标的变化,探讨白羊草在干旱胁迫和复水后的生理生化特征.结果表明,随干旱胁迫时间的延长,...     

小黑麦SWEET家族基因鉴定及其在不同逆境下表达模式分析

SWEET(Sugars will eventually be exported transporter)是近年来新发现的一类糖转运体，它在维持植物体生长发育、生理代谢、逆境胁迫响应、植物与病原菌互作等方面具有重要作用。截至目前，小黑麦(×Triticosecale)SWEET家族成员尚未被鉴定。因此，本研究基于小黑麦的转录组数据库，通过同源性检索共鉴定出16条TwSWEETs基因，生物信息学分析表明小黑麦TwSWEETs基因家族在进化关系上可分为四个枝，具有较强的保守性。它们含有6～7个跨膜螺旋结构(Transmembrane helices, TMH),共有10个motif,亚细胞定位结果预测显示多数TwSWEETs定位于质膜上。进一步利用qPCR技术分析了TwSWEETs基因在干旱(20%PEG)、寒冷(4℃)胁迫下小黑麦根系和叶片的表达模式，结果表明绝大多数TwSWEET基因的相对表达量在受到胁迫后会显著上调或下调(如TwSWEET2a,TwSWEET6a,TwSWEET12,TwSWEET16),可作为小黑麦响应干旱或寒冷胁迫的候选基因。本研究结果将为深入解析小黑麦TwSWE...     

家蚕丝腺响应高低温胁迫的转录组分析

丝腺是家蚕合成和分泌丝蛋白的唯一器官，温度在丝腺合成丝蛋白的过程中具有重要调控作用，对蚕丝产量和品质都有重要影响。了解丝腺对饲养温度的响应机制对有效调控熟蚕吐丝有重要借鉴作用，以实用蚕品种贵蚕7号为研究对象，在丝腺发育和丝蛋白合成关键时期(5龄期)分别采用20℃、25℃和30℃不同温度条件进行饲养，并取游走期丝腺进行转录组比较分析。结果发现高温组(30℃)和低温组(20℃)与正常适宜饲养温度组(25℃)相比，共鉴定到109 053个差异表达基因。其中30℃饲养条件下存在67个显著上调表达基因，196个显著下调表达基因；20℃饲养条件下存在101个显著上调表达基因，124个显著下调表达基因。高温组和低温组之间分别存在4个和7个特异差异表达基因。进一步对这些差异基因进行GO和KEGG功能富集分析，发现高温组差异表达基因主要集中于氨基酸代谢、保幼激素代谢和能量代谢等与丝蛋白合成紧密相关的信号通路，低温组差异表达基因主要富集于苯丙素的生物合成、谷胱甘肽代谢等与物质代谢合成相关的信号通路，共同富集的通路主要集中于物质运输和能量代谢。这说明高温和低温胁迫影响丝腺发育或丝蛋白合成分泌的分子途径既存在...