硅对干旱胁迫下燕麦根系响应的分子机理

硅对非生物胁迫下植物生长发育的帮助已有许多报道,但硅在干旱胁迫下影响燕麦根系的分子机制尚不清楚。本试验采用加拿大引进燕麦品种‘甜燕Ⅰ号’,以Na_2SiO_3·9H_2O作为硅源,以聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫环境,研究了对照处理、干旱胁迫处理(25%PEG-6000)和硅+干旱胁迫处理(10 mmol/L Na_2SiO_3·9H_2O+25%PEG-6000)条件下对燕麦根系的影响,通过转录组分析(176 555个基因),旨在比较3种处理条件下燕麦根系的差异表达基因。比较转录组学分析表明,在干旱胁迫下,硅在改变234个基因的表达水平中起着重要作用。GO富集分析表明,氧化还原酶活性、细胞氮化合物代谢过程、细胞大分子代谢过程等相关基因的富集程度显著提高,并且这些基因与非生物抗性有着密切的联系,表明硅可能诱导燕麦幼苗的耐旱性。通过研究硅介导的抗旱机制,为干旱地区农作物生产中硅的应用提供理论依据。