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聚乙二醇模拟干旱胁迫下半夏茎段转录组分析

李铂  彭亮  王楠  孙晓春  何懿菡  宋忠兴  张永强  唐志书  黄文静  
【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37 467 952和39 903 362个clean reads,经Trinity软件组装获得100 274个uingenes。通过将组装所得unigenes分别与Nr、egg NOG、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4 052个,其中2 080个DEGs表达上调,1 972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。

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