亚麻响应低钾胁迫转录谱分析

• 作者: 黄文功 姜卫东 姚玉波 宋喜霞 刘岩 陈思 赵东升 吴广文 袁红梅 任传英 孙中义 吴建忠 康庆华
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 亚麻 低钾 转录组 差异表达基因
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 专题：主要麻类作物基因组学与遗传改良
• 页码范围: 1070-1081
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.04133

摘要

钾是亚麻生长发育必需的大量元素。本研究以钾高效利用亚麻品种Sofie为试验材料, 在低钾处理12 h和96 h下, 利用转录组测序及qRT-PCR进行低钾胁迫下差异基因表达调控的研究。结果表明, 低钾处理7 d的亚麻叶片边缘变黄, 与对照相比, 低钾处理植株矮化。筛选出对低钾响应强烈的3个钾运转蛋白基因LusKC1 (Lus K channel 1)、LusSKOR (Lus STELAR K+ outward rectifier)和LusHAK5 (Lus high affinity K+ transporter 5), 低钾胁迫响应峰值时间为12 h和96 h; 与对照相比, 低钾处理12 h鉴定到差异表达基因1154个(508个上调, 646个下调), GO功能富集分析表明, 这些差异表达基因主要富集于代谢过程、细胞进程、单一生物过程、催化活性和结合功能五大类, KEGG通路富集分析表明, 这些差异表达基因涉及到能量代谢、碳水化合物代谢、碳代谢、氨基酸代谢、萜类化合物代谢和植物激素信号转导等通路。进而筛选出7个与钾直接相关基因(4个钾运输蛋白、2个钾通道蛋白及1个钠钾钙交换蛋白)、13个与激素相关基因以及6个与纤维素合成相关基因。7个与钾直接相关基因中, 2个基因表达量上调1.75倍和2.64倍, 5个基因表达量下调1.21~9.57倍。以上解析的差异基因初步揭示了亚麻低钾涉及的转录调控途径, 可为亚麻耐低钾相关基因的克隆与功能验证奠定基础。