盐胁迫下不同甘薯品种的转录组测序分析

摘要

为了获得甘薯耐盐转录组序列信息,挖掘差异表达基因及其相关代谢途径,本文以盐胁迫处理0 d、3 d和6d的耐盐甘薯品种‘榕薯819’以及不耐盐甘薯品种‘榕薯910’的叶片为材料,借助高通量测序技术进行转录组测序分析。结果表明, 2个品种共获得157,252条Unigenes,平均组装长度为576 bp。其中有83,264条Unigenes在七大数据库中得到注释,占总数的52.95%。NR注释分类结果显示,在牵牛花(Ipomoea nil)中比对到同源序列的Unigenes最多,共43,620条,占总数的57.05%。Unigenes在KOG数据库中的注释主要富集在普通功能预测(8752个)、信号转导机制(5067个)以及翻译后修饰、蛋白转换、分子伴侣(4471个)中。差异表达分析显示,在‘榕薯819’中,盐处理3 d和6d的样品差异表达基因数分别为323个和3752个,共参与了33个GO功能分类项和302条KEGG代谢通路。在‘榕薯910’中,差异表达基因数则分别为5554个和7395个,共参与了50个GO功能分类项,涉及了329条KEGG代谢通路。以部分差异表达基因的转录组数据为基础,进行了表达量热图绘制。结果显示,注释到淀粉和蔗糖代谢途径的7个差异表达β-葡萄糖苷酶基因均表现为在耐盐品种中上调,在不耐盐品种中下调;注释到Ca2+信号途径的7个类钙调素基因中,有2个在耐盐品种中特异上调,5个在不耐盐品种中特异下调。差异表达转录因子表达量热图显示,IbERF1仅在耐盐品种中特异表达,IbNAC3、IbNAC11、IbERF3和IbERF4仅在不耐盐品种中特异表达,而IbNAC29在耐盐品种中下调表达,在不耐盐品种中上调表达。综上分析,甘薯耐盐转录组获得的Unigenes数量较大,序列信息丰富,盐胁迫下获得的差异表达基因及高丰度转录因子可能在甘薯抵御盐胁迫过程中发挥着重要作用。