猪毛菜响应干旱胁迫的叶片结构、生理及转录组分析

• 作者: 谭炯锐 查同刚 张泽宇 张晓霞 滕红梅 王玲丽 赵莉丽 王奥 王馨珧
• 来源期刊: 草业学报
• 关键词: 干旱区植物 胁迫 解剖结构 生理特性 分子调控
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 页码范围: 75-88
• 页数: 14页
• 语种: 中文

摘要

为探究猪毛菜在表型、生理及分子层面对干旱胁迫的响应机制，采用控水法进行梯度干旱胁迫，对叶片进行解剖结构和生理指标测定及转录组测序。结果表明：干旱胁迫导致栅栏组织从致密变稀疏，晶簇先消失后增多；贮水组织厚度先增大后降低（P<0.05），主维管束面积和表皮厚度在28 d时显著增大，分别为（3099.72±151.88）μm2和（23.73±0.68）μm(P<0.05)，叶片厚度增大而叶面积减小（P<0.05）；叶绿素含量逐渐降低（P<0.05），超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸和丙二醛（MDA）含量在28 d显著增大（P<0.05）,H2O2含量在14 d显著增大（P<0.05），可溶性蛋白含量先增后降再增（P<0.05）。与0 d比较，干旱胁迫7、14和28 d的差异表达基因（DEGs）分别有103、1560和270个；基因本体（GO）富集分析表明各组合DEGs显著富集在蛋白质磷酸酶Ⅰ型复合体、膜的整体组件、氧化还原过程、氧化还原酶活性等条目中；京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析表明各组合DEGs同时显著富集在氧化磷酸化代谢、核糖体和光传导等通路中。非生物胁迫通路DEGs分析表明，热激蛋白基因、GPX2、POD、SOD、CPK19、CIPK9、MAP激酶基因、蛋白质降解通路基因、UXS1和F3H等参与对干旱胁迫的响应调节。研究结果可为进一步研究猪毛菜抗旱机制提供参考。