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Transcriptome Analysis of Drought Induced Stress in <i>Chenopodium quinoa</i>

American Journal of Plant Sciences 2014年第3期5卷 338-357页

作者： Joshua A. Raney Derrick J. Reynolds David B. Elzinga Justin Page Joshua A. Udall Eric N. Jellen alejandro bonfacio Daniel J. Fairbanks Peter J. Maughan A. Bonifacio Fundacion PROINPA Cochabamba Bolivia Department of Biology Utah Valley University Orem Utah Department of Plant and Wildlife Sciences Brigham Young University Provo Utah

Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a halophytic, allotetraploid grain crop of the Amaranthaceae family with impressive drought tolerance, nutritional content and an increasing worldwide market. Here we report the results of an RNA-seq transcriptome analysis of Chenopodium quinoa using four water treatments (field capacity to drought) on the varieties “Ingapirca” (representing valley ecotypes) and “Ollague” (representing Altiplano Salares ecotypes). Physiological results, including growth rate, photosynthetic rate, stomatal conductance, and stem water potential, support the earlier findings that the Altiplano Salares ecotypes display greater tolerance to drought-like stress conditions than the valley ecotypes. cDNA libraries from root tissue samples for each variety × treatment combination were sequenced using Illumina Hi-Seq technology in an RNA-seq experiment. De novo assembly of the transcriptome generated 20,337 unique transcripts. Gene expression analysis of the RNA-seq data identified 462 putative gene products that showed differential expression based on treatment, and 27 putative gene products differentially expressed based on variety × treatment, including significant expression differences in root tissue in response to increasing water stress. BLAST searches and gene ontology analysis show an overlap between drought tolerance stress and other abiotic stress mechanisms.

关键词： Quinoa Drought Tolerance RNA-Seq Transcriptome Assembly

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