铝诱导的茶树根系转录组变化分析

• 作者: 毛迎新 王友平 王红娟 谭荣荣 陈勋 黄丹娟 龚自明
• 来源期刊: 茶叶科学
• 学科: 农学
• 关键词: 茶树 Al 根系 差异表达基因 RNA测序
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 页码范围: 506-520
• 页数: 15页
• 分类号: S571.1|Q52
• 字数: 10616字
• 语种: 中文

摘要

探讨茶树响应铝(Aluminum,Al)的基因调控网络和表达模式,确定一些关键候选基因,为茶树耐Al分子机制研究奠定基础.测定了0、0.2、1、2、4 mmol·L-1 5个Al3+浓度处理7 d的福鼎大白茶根系抗氧化酶活性和Al含量变化,并提取0 mmol·L-1(R0)、1 mmol·L-1(R1)和4 mmol·L-1(R4)3个浓度下的茶树根系总RNA,通过Illumina Hiseq Xten平台进行高通量转录组测序.结果表明,随着Al3+浓度的升高,根系POD (Peroxidase,过氧化物酶)活性逐渐下降,APX(Ascorbic acid peroxidase,抗坏血酸过氧化物酶)活性则逐渐升高.SOD(Superoxide dismutase,超氧化物歧化酶)活性在Al3+浓度为1 mmol·L-1时最高,CAT(Catalase,过氧化氢酶)活性在各处理间无显著差异.根系中 Al含量随着 Al3+浓度的升高呈先上升后下降趋势,在 Al3+浓度为1 mmol·L-1时达到最高.经筛选得到R1 VS R0,R4 VS R0,R4 VS R1的DEGs(Differentially expressed genes)分别为1 894、2 439个和1 384个,显著上调(下调)的差异表达基因分别有733(1 161)、846(1 593)个和628(756)个.GO富集分析表明,3个处理组在生物学途径中富集最多的类别均为刺激响应.在分子功能和细胞组件方面,R1 VS R0和R4 VS R0富集最多的类别均为核酸结合转录因子活性和细胞外围,R4 VS R1富集最多的类别为氧化还原酶活性相关基因和膜区域.KEGG富集分析表明,R1 VS R0、R4 VS R0、R4 VS R1分别显著富集了29、41条和19条Pathway,它们包括转录因子、转运蛋白、植物-病原菌互作、苯丙烷生物合成途径等,鉴定到多个参与调控活性氧代谢、有机酸或金属转运蛋白、转录因子及细胞壁结构修饰等生理过程的基因在Al诱导后上调或抑制表达,显示这些基因与茶树耐Al分子机制密切相关.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	龚自明	湖北省农业科学院果树茶叶研究所	78	286	9.0	12.0
2	王友平	湖北省农业科学院植保土肥研究所	31	198	7.0	13.0
3	王红娟	湖北省农业科学院果树茶叶研究所	27	100	6.0	8.0
4	毛迎新	湖北省农业科学院果树茶叶研究所	38	146	6.0	9.0
5	陈勋	湖北省农业科学院果树茶叶研究所	32	102	6.0	8.0
6	谭荣荣	湖北省农业科学院果树茶叶研究所	30	80	5.0	7.0
7	黄丹娟	湖北省农业科学院果树茶叶研究所	14	14	3.0	3.0