南方型紫花苜蓿耐盐突变体叶片盐胁迫应答差异基因鉴定与分析

作者：张婧蕾; 李佳赟; 王依纯; 裴翠明; 马进

来源：农业生物技术学报, 2017, 25(10): 1588-1599.

• 南方型紫花苜蓿
• 叶片
• 盐胁迫
• 转录组

紫花苜蓿(Medicago sativa)是世界上被广泛种植的一种优质牧草。盐胁迫对紫花苜蓿的生长和产量具有明显抑制作用。为了理解南方型紫花苜蓿(M.sativa’Millennium’)受盐胁迫的内在分子机制,挖掘其与耐盐密切相关的功能基因。以250 mmol/L Na Cl处理72 h的南方型紫花苜蓿耐盐突变体叶片进行Illumina Hi SeqTM2000高通量转录组测序,并对所获得的差异表达基因进行基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)pathway生物信息学分析,获得可能耐盐潜在靶标基因。同时,挑选8个差异表达基因验证测序结果的可靠性。结果表明,过滤后对照(control,CK)和盐处理(salt stress,ST)样本分别保留了60 395 324和60 303 692对reads,其中54.18%和53.77%的reads能精确比对到参考序列蒺藜苜蓿(M.truncatula)上。差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)结果显示,在样品中共检测到30 900个基因表达发生改变,其中4 187上调表达,3 507下调表达。GO功能分析显示,差异表达基因主要表现在结合、催化活性、细胞组分和细胞等。KEGG Pathway分析显示,差异表达基因广泛涉及次生代谢、代谢途径及苯丙素的生物合成。另外,筛选了与紫花苜蓿盐胁迫应答相关的基因谷胱甘肽硫转移酶、超氧化物歧化酶Cu/Zn蛋白、L-抗坏血酸过氧化物酶、类受体蛋白激酶、诱导类受体蛋白激酶、蔗糖非发酵型蛋白激酶、类钙调素蛋白、胆碱单加氧酶、1-吡咯啉-5-羧酸合成酶、蛋白磷酸酶2C、海藻糖磷酸酯酶等和AP2类乙烯响应的转录因子、b HLH36转录因子、NAI1转录因子、b ZIP转录因子、C3H锌指蛋白、核酸结合转录因子活性、Myb转录因子、NAC转录因子蛋白、序列特异性DNA结合转录因子蛋白和WRKY转录因子等。本研究为揭示紫花苜蓿耐盐分子机制提供了基础资料。

• 出版日期2017
• 单位浙江农林大学