尾叶桉响应水肥单、双因素胁迫的差异表达基因分析

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.

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

所属期刊栏目：41

分类号：S718.46;Q943.2(林业基础科学)

资助基金：国家重点研发计划 ;广东省林业科技创新项目

在线出版日期：2020-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：73-81