猪毛菜响应干旱胁迫的叶片结构、生理及转录组分析

作     者：谭炯锐 查同刚 张泽宇 张晓霞 滕红梅 王玲丽 赵莉丽 王奥 王馨珧 TAN Jiong-rui;ZHA Tong-gang;ZHANG Ze-yu;ZHANG Xiao-xia;TENG Hong-mei;WANG Ling-li;ZHAO Li-li;WANG Ao;WANG Xin-yao

作者机构：运城学院生命科学系山西运城044000 北京林业大学水土保持学院北京100083 中建一局集团第三建筑有限公司北京100161 北京八达岭林场北京102112 

出 版 物：《草业学报》 (Acta Prataculturae Sinica)

年 卷 期：2024年第33卷第1期

页      面：75-88页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：中建股份科技研发计划(CSECE-2020-Z-5) 山西省基础研究计划项目(202103021223373,202203021211113) 特色农产品发展学科群项目(SKX-202219)资助 

主　　题：干旱区植物 胁迫 解剖结构 生理特性 分子调控 

摘      要：为探究猪毛菜在表型、生理及分子层面对干旱胁迫的响应机制,采用控水法进行梯度干旱胁迫,对叶片进行解剖结构和生理指标测定及转录组测序。结果表明:干旱胁迫导致栅栏组织从致密变稀疏,晶簇先消失后增多;贮水组织厚度先增大后降低(P0.05),主维管束面积和表皮厚度在28 d时显著增大,分别为(3099.72±151.88)μm^(2)和(23.73±0.68)μm(P0.05),叶片厚度增大而叶面积减小(P0.05);叶绿素含量逐渐降低(P0.05),超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量在28 d显著增大(P0.05),H2O2含量在14 d显著增大(P0.05),可溶性蛋白含量先增后降再增(P0.05)。与0 d比较,干旱胁迫7、14和28 d的差异表达基因(DEGs)分别有103、1560和270个;基因本体(GO)富集分析表明各组合DEGs显著富集在蛋白质磷酸酶Ⅰ型复合体、膜的整体组件、氧化还原过程、氧化还原酶活性等条目中;京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析表明各组合DEGs同时显著富集在氧化磷酸化代谢、核糖体和光传导等通路中。非生物胁迫通路DEGs分析表明,热激蛋白基因、GPX2、POD、SOD、CPK19、CIPK9、MAP激酶基因、蛋白质降解通路基因、UXS1和F3H等参与对干旱胁迫的响应调节。研究结果可为进一步研究猪毛菜抗旱机制提供参考。