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火龙果响应PEG模拟干旱胁迫的转录组分析

王爱华  马红叶  罗克明  文晓鹏  
【摘要】:【目的】鉴定干旱胁迫响应相关基因及生化代谢途径。【方法】比较分析火龙果品种紫红龙(Hylocereus spp.‘Zihonglong’)在正常供水和聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)模拟干旱胁迫(-4.9 MPa)条件下的生理及转录组差异。【结果】干旱胁迫增强了丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性。通过对转录组数据分析,共筛选出432个DEGs,2个比较组中共同表达的DEGs有18个,OS6H vs NS6H比较组特异表达的DEGs有288个,OS3D vs NS3D比较组特异表达的DEGs有126个。这些基因主要参与了信号转导(如植物激素、cGMP-PKG、Ras、磷脂酰肌醇等)、碳水化合物(蔗糖和淀粉、丙酮酸代谢及糖酵解等代谢)、氨基酸(如丙氨酸、谷氨酸、酪氨酸、半胱氨酸及谷胱甘肽等)代谢、转录和翻译(RNA降解、核糖体及胞吞)、次生代谢(类黄酮、苯丙烷等)及脂质代谢(а-亚麻酸代谢、甘油磷脂代谢及角质、木栓质和蜡的生物合成)等。【结论】初步明确了火龙果幼苗响应干旱胁迫的分子机制,干旱胁迫启动了火龙果一系列的信号转导途径,调控下游基因表达,通过碳水化合物的降解和转化、氨基酸代谢及次生代谢等增强了火龙果的渗透调节和解毒能力。

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