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高油酸花生發(fā)芽期低溫脅迫轉(zhuǎn)錄組及差異表達(dá)基因分析
關(guān)鍵詞：花生 高油酸 轉(zhuǎn)錄組分析 耐寒
摘要：高油酸花生(ArachishypogaeaL.)油具有優(yōu)異的營養(yǎng)成分和熱氧化穩(wěn)定性,有利于人體健康和工業(yè)生產(chǎn)。但是高油酸花生在發(fā)芽期間對(duì)溫度比較敏感,限制了其在低溫地區(qū)的引種。為了進(jìn)一步了解高油酸花生在發(fā)芽期響應(yīng)低溫脅迫的分子機(jī)制,本研究選用田間試驗(yàn)中耐寒表現(xiàn)不同的4種高油酸花生品種,分析其在發(fā)芽期低溫脅迫下的全基因組水平調(diào)控。通過轉(zhuǎn)錄組高通量測序共獲得139429條Unigene,其中兩組耐寒與不耐寒高油酸花生品種在低溫脅迫下共產(chǎn)生差異表達(dá)基因(differentially expressed gene,DEG)3520個(gè),且耐寒花生中上調(diào)表達(dá)的DEG數(shù)目大于下調(diào)表達(dá)的數(shù)目。GO分析表明,耐寒高油酸花生中有關(guān)細(xì)胞膜代謝與完整性以及細(xì)胞外周蛋白差異表達(dá)基因的數(shù)量較多;KEGG通路分析表明,植物病原相互作用和植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在抗寒中起著重要作用。進(jìn)一步篩選出4個(gè)低溫誘導(dǎo)蛋白基因--時(shí)鐘調(diào)控蛋白基因(TIC)、AGO4蛋白基因(AGO4)、組蛋白–賴氨酸N甲基類轉(zhuǎn)移酶ATX3基因(ATX3)、FERONIA類受體蛋白激酶基因(FER)和3個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因--bHLH、3R-1MYB和EREB,采用qRT-PCR檢測這些基因在低溫脅迫下的表達(dá)量。結(jié)果顯示,在低溫處理3h后TIC、ATX3和AGO4以及轉(zhuǎn)錄因子基因bHLH、MYB和EREB的表達(dá)量明顯升高,FER在脅迫12h后也有明顯升高,表明這些基因在花生萌發(fā)期響應(yīng)低溫脅迫。本研究為深入了解高油酸花生發(fā)芽期低溫脅迫轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制和篩選花生抗寒基因提供了數(shù)據(jù)資源。
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