鹽脅迫下不同抗性小麥幼苗生理生化特性及轉(zhuǎn)錄組分析

李雙 王愛英 焦湞 池青 孫昊 焦?jié)?/p>

摘要：為探究不同抗鹽性小麥對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)差異，選用‘百農(nóng)889和‘中國(guó)春小麥品種，利用200 mmol·L-1NaCl溶液處理離體葉片和小麥幼苗，對(duì)鹽脅迫后小麥幼苗葉片的生理、生化特征進(jìn)行分析，并基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析差異基因表達(dá)及可變剪切事件。結(jié)果表明，鹽脅迫下，‘百農(nóng)889離體葉片的失綠程度較‘中國(guó)春輕微；伊文思藍(lán)染色后，‘中國(guó)春離體葉片的藍(lán)色著色范圍更大，且細(xì)胞相對(duì)活性顯著降低；‘中國(guó)春幼苗表現(xiàn)出明顯的萎蔫、倒伏，‘百農(nóng)889幼苗的形態(tài)與對(duì)照組無(wú)明顯差異；2個(gè)品種的相對(duì)電解質(zhì)滲漏率都有所增加，但‘中國(guó)春幼苗的相對(duì)電解質(zhì)滲漏率增幅更大；‘中國(guó)春的凈光合速率（net photosynthetic rate，Pn）和氣孔導(dǎo)度（stomatal conductance，Gs）受到顯著抑制，‘百農(nóng)889的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度與對(duì)照比無(wú)明顯變化。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果分析表明，與‘中國(guó)春相比，‘百農(nóng)889中上調(diào)差異表達(dá)基因2 299個(gè)，下調(diào)差異表達(dá)基因2 527個(gè)；對(duì)差異表達(dá)基因的GO（gene ontology）富集分析發(fā)現(xiàn)，與葉綠體、光合作用和質(zhì)膜相關(guān)的功能基因被顯著富集；KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）富集分析發(fā)現(xiàn)，與植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和植物次生代謝物相關(guān)的通路被顯著富集。鹽脅迫下，‘中國(guó)春表現(xiàn)出更多的可變剪切事件，且主要富集在RNA轉(zhuǎn)運(yùn)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白加工等通路中。因此，小麥可以通過調(diào)控與葉綠素、質(zhì)膜、次生代謝物以及光合作用相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)抵抗鹽脅迫，可變剪切事件的發(fā)生也說明小麥可以通過調(diào)控基因互作網(wǎng)絡(luò)來(lái)應(yīng)對(duì)鹽脅迫。

關(guān)鍵詞：小麥；鹽脅迫；形態(tài)指標(biāo)；光合作用；質(zhì)膜完整性；葉綠素；轉(zhuǎn)錄組測(cè)序

doi：10.13304/j.nykjdb.2022.0679

中圖分類號(hào)：S512.1；S330 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：10080864（2024）02002013