甘蓝型油菜盐胁迫响应基因表达谱分析及共表达网络的构建

作     者：杨闯 王玲 全成滔 余良倩 戴成 郭亮 傅廷栋 马朝芝 YANG Chuang;WANG Ling;QUAN Cheng-Tao;YU Liang-Qian;DAI Cheng;GUO Liang;FU Ting-Dong;MA Chao-Zhi

作者机构：华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室/国家油菜工程技术研究中心/洪山实验室湖北武汉430070 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2024年第50卷第1期

页      面：237-250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(2021YFD160014101-02) 湖北省重点研发计划项目(2020BBB061)资助 supported by the National Key Research and Development Program of China(2021YFD160014101-02) the National Key Research and Development Program of Hubei Province(2020BBB061) 

主　　题：甘蓝型油菜 RNA-seq 盐胁迫 WGCNA 基因共表达网络 

摘      要：甘蓝型油菜是重要的油料作物,而盐胁迫是影响油菜生长发育的主要环境条件之一,可能会造成油菜减产、品质下降甚至死亡。本研究利用半冬性油菜ZS11作为试验材料,对盐胁迫处理0、0.25、0.5、1、3、6、12和24h的叶片和根系组织进行转录组测序,通过测得的90份RNA-seq数据,获得了油菜响应盐胁迫的高分辨率时间动态转录表达谱。相关性分析发现,样本在盐胁迫处理1 h前后具有明显的早期响应与后期响应的聚类差异。利用DESeq2进行差异基因分析,鉴定出根系以及叶片组织响应差异基因分别为20,462个和29,334个,表明油菜叶片组织的响应程度整体上比根系更剧烈。进一步利用WGCNA分别构建根系以及叶片组织响应盐胁迫的基因共表达网络,从中筛选出与盐胁迫早期响应阶段显著相关的tan和yellow模块,以及与盐胁迫后期响应阶段显著相关的green和red模块,对其进行GO富集分析,并从中分别筛选出早期以及后期响应盐胁迫的核心转录因子41个和26个。功能注释显示4个模块中均存在已知的拟南芥同源基因参与不同阶段的盐胁迫响应,还发现BnWRKY46和BnWRKY57等核心基因在505份盐胁迫处理的油菜群体变异数据中具有丰富的SNPs变异和单倍体类型,表明这些核心转录因子可能是油菜响应盐胁迫的关键候选基因。本研究可为甘蓝型油菜耐盐性改良提供可靠的数据参考和候选基因资源。