阻断授粉诱导玉米叶片提前衰老的转录组分析

• 作者: 吴连成 李沛 田磊 王顺喜 李明娜 王宇宇 王赛 陈彦惠
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 玉米 阻断授粉 早衰 转录组
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1661-1672
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2018.01661

摘要

衰老发生在玉米生长发育的最后阶段, 叶片适时启动衰老对玉米最终产量的形成具有至关重要的作用。本研究以玉米自交系豫816为试材, 采用RNA-seq技术分析阻断授粉诱导玉米叶片提前衰老的分子机制。与正常授粉植株相比, 阻断授粉诱导条件下的植株在吐丝后27 d, 叶片全部变黄并枯萎。吐丝后24 d, 授粉植株与同期非授粉植株叶片间的叶绿素含量差异达到极显著水平。差异表达基因(DEG)分析结果显示, 吐丝后10 d的授粉处理组与同期非授粉处理组比较存在173个DEG; 吐丝后24 d的授粉处理组与同期非授粉处理组比较存在835个DEG。吐丝后24 d的授粉处理组与吐丝后10 d的授粉处理组比较存在1381个DEG; 吐丝后24 d的非授粉处理组与吐丝后10 d的非授粉处理组比较存在1591个DEG。GO功能富集分析发现, 吐丝后10 d, 授粉处理组和非授粉处理组间DEG的功能主要富集在刺激响应和代谢进程; 吐丝后24 d, 授粉处理与非授粉处理间DEG的功能主要富集在光合作用进程。Pathway富集分析结果显示, 吐丝后10 d, 授粉处理与非授粉处理间的DEG主要参与RNA降解、光合作用、木质素合成、转录调控、糖转运代谢路径; 吐丝后24 d, 授粉处理与非授粉处理间的DEG主要参与信号传导、激素代谢和光合作用路径。阻断授粉诱导处理使豫816植株体内碳水化合物代谢和光合作用受到影响, 造成玉米衰老反应的启动和衰老速率显著提前和加快。