亚麻响应低钾胁迫转录谱分析

作     者：黄文功 姜卫东 姚玉波 宋喜霞 刘岩 陈思 赵东升 吴广文 袁红梅 任传英 孙中义 吴建忠 康庆华 HUANG Wen-Gong;JIANG Wei-Dong;YAO Yu-Bo;SONG Xi-Xia;LIU Yan;CHEN Si;ZHAO Dong-Sheng;WU Guang-Wen;YUAN Hong-Mei;REN Chuan-Ying;SUN Zhong-Yi;WU Jian-Zhong;KANG Qing-Hua

作者机构：黑龙江省农业科学院经济作物研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院食品加工研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院畜牧研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院草业研究所黑龙江哈尔滨150086 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2021年第47卷第6期

页      面：1070-1081页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFD0201100) 黑龙江省现代农业产业技术协同创新体系麻类药用资源遗传改良与创新利用协同创新岗(YYM19SQ-24) 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-16-E04) 黑龙江省农业科学院科技创新工程专项(2019JCQN003,HNK2019CX08-05)资助 

主　　题：亚麻 低钾 转录组 差异表达基因 

摘      要：钾是亚麻生长发育必需的大量元素。本研究以钾高效利用亚麻品种Sofie为试验材料,在低钾处理12 h和96 h下,利用转录组测序及qRT-PCR进行低钾胁迫下差异基因表达调控的研究。结果表明,低钾处理7 d的亚麻叶片边缘变黄,与对照相比,低钾处理植株矮化。筛选出对低钾响应强烈的3个钾运转蛋白基因LusKC1(Lus K channel 1)、LusSKOR(Lus STELAR K^(+)outward rectifier)和LusHAK5(Lus high affinity K^(+)transporter 5),低钾胁迫响应峰值时间为12 h和96 h;与对照相比,低钾处理12 h鉴定到差异表达基因1154个(508个上调,646个下调),GO功能富集分析表明,这些差异表达基因主要富集于代谢过程、细胞进程、单一生物过程、催化活性和结合功能五大类,KEGG通路富集分析表明,这些差异表达基因涉及到能量代谢、碳水化合物代谢、碳代谢、氨基酸代谢、萜类化合物代谢和植物激素信号转导等通路。进而筛选出7个与钾直接相关基因(4个钾运输蛋白、2个钾通道蛋白及1个钠钾钙交换蛋白)、13个与激素相关基因以及6个与纤维素合成相关基因。7个与钾直接相关基因中,2个基因表达量上调1.75倍和2.64倍,5个基因表达量下调1.21~9.57倍。以上解析的差异基因初步揭示了亚麻低钾涉及的转录调控途径,可为亚麻耐低钾相关基因的克隆与功能验证奠定基础。