干旱胁迫和复水处理下玉米差异表达转录因子基因分析

摘要

干旱是影响作物高产稳产的主要限制性因素,转录因子(transcription factor,TF)在植物对干旱胁迫的响应中起着至关重要的作用.本研究利用20％PEG6000在玉米(Zea mays)苗期模拟干旱胁迫处理60、96 h和复水3 d时,利用转录组测序(RNA-sequence,RNA-seq)技术,对转录因子基因的表达变化进行分析.结果显示,转录组测序总共检测到56类转录因子家族,共计2270个转录因子基因,差异表达的转录因子基因有556个,占总数的24.49％.与对照相比,干旱胁迫处理96 h,差异表达转录因子基因数目最少;复水3d时,差异表达转录因子基因数目最多,且主要呈现下调表达趋势.差异表达转录因子基因数目较多的家族有碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)、C2H2、乙烯反应元件结合蛋白(ethylene responsive factor,ERF)、禽成髓细胞性白血病病毒癌基因同源物(v-avian myeloblastosis viral oncogene homolog,MYB)、NAC和WRKY.由差异表达转录因子基因维恩图分析可知,共有37个转录因子基因在干旱胁迫及复水处理3个时间点均差异表达,分布于15个转录因子家族,其中WRKY家族数目最多.本研究结果可为进一步探讨玉米对旱胁迫转录因子家族的分子响应机制提供理论依据.