聚乙二醇模拟干旱胁迫下半夏茎段转录组分析

作     者：李铂 彭亮 王楠 孙晓春 何懿菡 宋忠兴 张永强 唐志书 黄文静 LI Bo;PENG Liang;WANG Nan;SUN Xiao-chun;HE Yi-han;SONG Zhong-xing;ZHANG Yong-qiang;TANG Zhi-shu;HUANG Wen-jing

作者机构：陕西中医药大学陕西中药资源产业化省部共建协同创新中心陕西咸阳712083 秦药特色资源研究与开发国家重点实验室(培育)陕西咸阳712083 陕西中医药大学药学院陕西咸阳712046 

出 版 物：《中草药》 (Chinese Traditional and Herbal Drugs)

年 卷 期：2020年第51卷第21期

页      面：5579-5589页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(81703652) 现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-21) 陕西省教育厅自然科学专项项目(18JK0223) 咸阳市重大科技专项计划项目(2017k01-26) 

主　　题：半夏 聚乙二醇 干旱胁迫 转录组分析 差异表达基因 水分代谢 激素代谢 信号转导 

摘      要：目的通过分析30%聚乙二醇(PEG)模拟的干旱胁迫处理下半夏茎段转录组数据,挖掘响应干旱胁迫的相关基因,探索干旱胁迫下半夏发生“倒苗的分子机制。方法以干旱胁迫下半夏发生“倒苗时的茎段作为研究材料,采用Illumina Hiseq 2500平台进行转录组双向测序,并对数据进行生物信息学相关分析。结果共获得23.00 Gb clean data,对照组与干旱胁迫处理组分别获得37467952和39903362个clean reads,经Trinity软件组装获得100274个uingenes。通过将组装所得unigenes分别与Nr、eggNOG、Pfam、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG、COG等数据库进行比对分析,41132个unigenes获得功能注释。最终筛选得到差异表达基因4052个,其中2080个DEGs表达上调,1972个DEGs表达下调。KEGG通路富集分析显示,差异表达基因主要集中在核糖体、碳代谢、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导和氨基酸生物合成等过程;基因表达水平分析显示,半夏中编码植物激素代谢与信号转导、氧化还原相关酶、热激蛋白和液泡加工酶等基因在干旱胁迫处理后表达水平显著上升,多数编码水通道蛋白的DEGs表达水平下降。结论通过对PEG模拟的干旱胁迫处理下半夏转录组测序结果进行分析,获得半夏水分代谢、激素代谢与信号转导、相关响应蛋白等候选基因,可为揭示干旱胁迫导致半夏“倒苗的发生机制提供基因资源和理论依据。