碱胁迫下GF677和毛桃根部、叶片比较转录组分析

摘要

目的:为解析碱性土壤上桃树黄化现象,探索桃树抗黄化分子机理. 方法:在碱性土壤桃树抗黄化表型鉴定的基础上,对抗黄化砧木GF677和对照黄化材料实生毛桃,借助高通量转录组测序,在黄化症状发生最为严重的时期,对供试材料根部和叶片组织分别进行转录组测序,生物学重复3次,发掘GF677和毛桃之间的表达差异基因. 结果:相对于GF677,毛桃根部表达下调的基因有1100个,毛桃叶片中表达下调的基因有349个,其中最大下调倍数11.27.检测出11个逆境胁迫有关的表达基因,其中4个在毛桃根部表达下调,2个在叶片表达下调;检测出45个铁离子结合有关的表达差异基因,其中根部基因表达下调的有29个,叶片表达下调的有9个;检测出21个与转运活性有关的表达差异基因,其中13个根部表达差异显著的基因全部下调,只有1个在叶片中下调表达. 结论:这3种途径表达差异基因分析有助于进一步挖掘与桃抗缺铁黄化有关的基因.Pathway富集分析显示脯氨酸代谢、类黄酮代谢和氧化磷酸化代谢等通路在GF677中被显著激活,暗示了GF677可能通过提高渗透压和维持氧化还原平衡使植物体免受盐碱胁迫的危害.研究结果为抗缺铁黄化基因的挖掘以及桃树耐盐碱分子改良育种提供了理论依据.