干旱胁迫下沙葱种子转录组学分析

摘要

为阐明干旱环境下沙葱种子萌发过程中基因的表达情况，本试验以沙葱种子为研究对象，通过不同时间的干旱胁迫，利用转录组学技术分析沙葱种子萌发过程中差异基因表达情况及相关富集途径。结果表明：干旱胁迫5 d和10 d时，显著性差异表达基因分别为12 058个（显著性差异上调和下调基因分别为5 794个和6 264个）和12 399个（显著性差异上调和下调基因分别为6 461个和5 938个）；GO注释的显著性差异上调基因分别为1 516个和1 413个，显著性差异下调基因分别为1 870个和2 933个，其中大部分差异表达基因均被注释在生物过程类。通过KEGG通路富集分析，干旱胁迫初期（5 d）的差异基因主要集中在核糖体、赖氨酸生物合成、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢、三羧酸循环、糖酵解/糖异生等，而干旱胁迫后期（10 d）的差异基因主要集中在核糖体、光合作用、过氧物酶体、氧化磷酸化、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、乙醛酸和二羧酸代谢等。不同时间干旱胁迫下，沙葱种子中较多差异基因均被注释为AP2/ERF-ERF、B3、C2C2-GATA、C2H2、C3H、MYB、NAC、bHLH和bZIP转录因子家族。因此，今后的研究将重点关注干旱环境下沙葱相关氨基酸代谢途径及C2H2和bHLH转录因子家族，为后期的分子育种提供理论依据。

关键词

沙葱种子 / 干旱胁迫 / 转录组学

基金资助

国家自然科学基金项目（31760081）; 内蒙古自治区科技计划项目（2021GG0084）; 内蒙古自治区科技成果转化专项资金项目（2021CG0023）