大麦耐盐近等基因系叶片响应盐胁迫的转录组学分析  

Transcriptomic analysis of leaf response to salt stress in barley near isogene lines with salt tolerance

作　　者：李璐飞 孙成群 张宇航 张萌娜 洪益 许如根[1] 朱娟 Li Lufei

机构地区：[1]扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州225009

出　　处：《江苏农业科学》2024年第24期44-52,共9页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(编号:202411117241Y);国家自然科学基金(编号:32301871);省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室开放课题(编号:XZNKY-CZ-2024-02);江苏省重点及面上项目(编号:BE2023334);国家大麦青稞产业技术体系建设专项(编号:CARS-05);江苏高校优势学科建设工程项目。

摘　　要：为解析大麦耐盐基因QSl.TxNn.2H响应盐胁迫的分子机制,以包含耐盐基因QSl.TxNn.2H的1对近等基因系N53(盐敏感)和T66(耐盐)为供试材料,通过转录组测序(RNA-Seq)分析对照和盐胁迫(300 mmol/L NaCl)处理120 h的近等基因系叶片中响应盐胁迫的差异表达基因,根据测序结果进行DEG筛选、GO富集和KEGG分析,并使用qPCR技术分析基因的表达水平,验证转录组测序结果。研究表明,从N53中共鉴定到6652个DEG,其中3348个基因上调,3304个基因下调;T66中只鉴定到1447个DEG,716个基因上调,731个基因下调。GO富集表明,DEG主要富集在细胞过程、代谢过程、转运蛋白活性、细胞膜等。KEGG富集表明,耐盐系T66中特异性富集激素信号转导和植物MAPK信号通路,并筛选到12个在近等基因系间差异表达的基因。使用qPCR技术分析了盐胁迫中与离子运输相关的HvHKT、HvNHX和HvVHP基因的表达水平,结果与转录组里基因表达趋势一致,验证了转录组数据的准确性。QSl.TxNn.2H可能通过调控离子相关基因如HvNHX1、HvNHX4、HvHTK1.3、HvHTK2.2、HvVHP1.2和HvVHP1.1的表达调控大麦耐盐性。此外,在QSl.TxNn.2H定位区间内,有10个DEG,为QSl.TxNn.2H候选基因鉴定提供了参考。研究结果初步探索了耐盐基因QSl.TxNn.2H调控大麦耐盐性的分子机制,并分析了QSl.TxNn.2H定位区间内的DEG,为大麦耐盐育种提供了候选基因及理论依据。

关 键 词：大麦 盐胁迫 转录组 差异表达基因 KEGG富集 候选基因 

分 类 号：S512.301[农业科学—作物学] S512.303