外源 IAA 作用下草地早熟禾中调控 Cd 长距离 运输的关键基因表达及其代谢通路分析

• 作者: 崔婷 王勇 马晖玲 甘肃农业大学草业学院 草业生态系统教育部重点实验室 甘肃省草业工程实验室 中-美草地畜牧业可持续发展研究中心
• 来源期刊: 草业学报
• 关键词: Cd胁迫 草地早熟禾 生长素 转录组 Cd转运
• 年，卷（期）: 2023,（6）
• 页码范围: 148-158
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

为探究吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)对草地早熟禾中镉(cadmium,Cd)从根系到叶片长距离运输的影响及相关机制，分析IAA作用下草地早熟禾响应Cd胁迫的差异基因及代谢通路。以草地早熟禾为试验材料，在水培条件下，叶面喷施400 nmol·L-1外源IAA并施加600μmol·L-1 Cd胁迫。进行株高、根长、根系和叶片Cd含量测定及转录组测序。利用实时荧光定量验证转录组数据准确性。结果表明，外源施加IAA可促进Cd胁迫下草地早熟禾株高和根长，抑制Cd从根系向叶片的长距离运输。转录组分析发现，Cd胁迫下共有1294条基因被IAA显著调控。实时荧光定量结果与RNA-Seq表达模式一致。GO富集分析表明，IAA可调控响应高温、低温、Cd离子及病毒的相关基因抵御Cd胁迫，其中分子伴侣蛋白HSP70、激酶MAPK和转录因子MYB46被明显上调。另外，外源IAA可上调谷胱甘肽代谢及木质素合成通路上的基因，可能增加谷胱甘肽合成及细胞壁木质化，进一步增加液泡区隔化和降低Cd进入细胞，从而减少叶片Cd含量。本研究可为IAA信号作用下Cd转运与分配机制研究提供参考。