尾叶桉响应水肥单、双因素胁迫的差异表达基因分析

• 作者: 廖焕琴 张卫华 徐放 杨会肖 杨晓慧 潘文 黄杰
• 来源期刊: 华南农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 尾叶桉 水肥双因素胁迫 单因素胁迫 转录组 差异表达基因 qRT-PCR
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 页码范围: 73-81
• 页数: 9页
• 分类号: S718.46|Q943.2
• 字数: 6860字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202002002

摘要

[目的]比较尾叶桉Eucalyptus urophylla对水肥单、双因素胁迫的分子响应机制,为桉树抗逆育种提供思路和分子基础.[方法]以无性系ZQUA44为试验材料,设3个水肥胁迫处理和1个对照(CK).水肥双因素胁迫:20％～40％ 田间持水量,基肥[钙镁磷肥(CMPF)250 g];水分单因素胁迫:20％～40％ 田间持水量,基肥(CMPF 250 g+复合肥150 g);养分单因素胁迫:60％～80％ 田间持水量,基肥(CMPF 250 g);CK:60％～80％ 田间持水量,基肥(CMPF 250 g+复合肥150 g).水分单因素胁迫和对照在种植2个月后施尿素100 g,8月份施复合肥150 g,第2年春天施复合肥100 g.对受胁迫处理的尾叶桉进行生长指标测定,并取叶片进行转录组测序,对测序结果进行拼接,利用生物信息学手段获得差异表达基因,对差异基因进行GO功能注释和KEGG通路分析.最后随机选择4个具有不同表达模式的差异表达基因进行qRT-PCR,验证转录组测序数据的可信度.[结果]3种胁迫处理均在一定程度上抑制尾叶桉的生长发育,胁迫处理下尾叶桉各项生长指标多显著低于对照.水肥双因素胁迫、水分单因素胁迫和养分单因素胁迫处理共得到5547个差异表达基因,分别有2585、1472和1490个差异表达基因,各有1195、222和665个基因表达上调和1390、1250和825个基因表达下调;3种胁迫处理分别获得155、75和108个基因编码转录因子.水肥单、双因素处理的差异表达基因均显著富集在苯丙烷的生物合成路径中.qRT-PCR结果与转录组测序结果基本一致,说明测序结果可信.[结论]尾叶桉在3种胁迫处理下的转录变化具有明显的普遍性和特异性,综合胁迫对植物生长的影响比单独胁迫的影响更大,不同胁迫条件下植物可能具有不同的响应方式.