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高油酸花生發芽期低溫脅迫轉錄組及差異表達基因分析
關鍵詞：花生 高油酸 轉錄組分析 耐寒
摘要：高油酸花生(ArachishypogaeaL.)油具有優異的營養成分和熱氧化穩定性,有利于人體健康和工業生產。但是高油酸花生在發芽期間對溫度比較敏感,限制了其在低溫地區的引種。為了進一步了解高油酸花生在發芽期響應低溫脅迫的分子機制,本研究選用田間試驗中耐寒表現不同的4種高油酸花生品種,分析其在發芽期低溫脅迫下的全基因組水平調控。通過轉錄組高通量測序共獲得139429條Unigene,其中兩組耐寒與不耐寒高油酸花生品種在低溫脅迫下共產生差異表達基因(differentially expressed gene,DEG)3520個,且耐寒花生中上調表達的DEG數目大于下調表達的數目。GO分析表明,耐寒高油酸花生中有關細胞膜代謝與完整性以及細胞外周蛋白差異表達基因的數量較多;KEGG通路分析表明,植物病原相互作用和植物激素信號轉導通路在抗寒中起著重要作用。進一步篩選出4個低溫誘導蛋白基因--時鐘調控蛋白基因(TIC)、AGO4蛋白基因(AGO4)、組蛋白–賴氨酸N甲基類轉移酶ATX3基因(ATX3)、FERONIA類受體蛋白激酶基因(FER)和3個轉錄因子基因--bHLH、3R-1MYB和EREB,采用qRT-PCR檢測這些基因在低溫脅迫下的表達量。結果顯示,在低溫處理3h后TIC、ATX3和AGO4以及轉錄因子基因bHLH、MYB和EREB的表達量明顯升高,FER在脅迫12h后也有明顯升高,表明這些基因在花生萌發期響應低溫脅迫。本研究為深入了解高油酸花生發芽期低溫脅迫轉錄調控機制和篩選花生抗寒基因提供了數據資源。
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