早春短生植物鸢尾蒜在干热和湿润环境下的比较转录组研究

摘要

本研究对新疆干旱区早春短生植物鸢尾蒜进行转录组测序,通过比较转录组分析,揭示干热生境和林下湿润生境中鸢尾蒜个体基因表达的差异,探讨鸢尾蒜适应新疆干热环境的分子机理.转录组测序共得到150 702个同基因,检测到两种生境间显著差异表达基因1 929个,其中827个上调,1 102个下调.差异基因共富集到49个GO条目,下调基因功能主要包括代谢过程、生物合成、生物调节、细胞、细胞器、催化活性、结合活性等,上调基因功能包括繁殖、繁殖过程、信号、转导活性等. KEGG代谢通路富集发现下调基因显著富集到光合作用、碳代谢、氨基酸代谢和蛋白质加工等通路中,而上调基因显著富集到与细胞渗透压调节、抗氧化活性相关的次生代谢产物合成代谢及信号转导通路中.干热环境可能通过降低光合作用抑制鸢尾蒜的生长,植株通过激活信号转导、提高渗透调节物质和抗氧化活性以维持细胞的内稳态和正常功能;此外,发育过程和繁殖过程的促进保障了个体在干热环境中快速完成生活周期.研究结果为揭示新疆短生植物适应干热环境的分子调控机制以及适应性进化提供了基础.

关键词

适应 / 干热环境 / 差异基因 / GO富集 / KEGG代谢通路