本文選題：水稻 + 干濕交替�。� 參考：《中國水稻科學》2017年02期

【摘要】：【目的】干濕交替(AWD)是水稻種植過程中最重要的管理方式,能夠提高水稻根系活力、增強抗逆性。研究發(fā)現,AWD能明顯促進水稻根表鐵膜的形成。然而,AWD誘導水稻根表鐵膜形成的基因表達譜尚未見報道�！痉椒ā坎捎蒙芭嘣囼�,研究了長期淹水(CK)、干濕交替(AWD)、長期淹水加Fe2+(CK+Fe)和干濕交替加Fe2+(AWD+Fe)四個處理下水稻根系基因的差異表達譜�！窘Y果】AWD處理與CK處理相比,水稻根系有506個差異表達基因(DEG)上調表達,有687個DEG下調表達;AWD+Fe處理與CK+Fe處理相比,有308個DEG上調表達和179個DEG下調表達;CK+Fe處理與CK處理相比,有728個DEG上調表達和1175個DEG下調表達;AWD+Fe處理與AWD處理相比,有1252個DEG上調表達和1189個DEG下調表達。維恩圖分析發(fā)現,共計有3822個DEG參與了AWD誘導水稻根表鐵膜形成過程。基因功能(GO)分析表明,在生物過程中共有270個DEG參與了氧化還原反應過程,分子功能中共有165個DEG與氧化還原酶功能有關。生物通路富集分析(KEGG)結果表明,細胞器類、信號刺激類、光合作用類、生物合成類和代謝類等生物通路參與了AWD誘導水稻根表鐵膜的形成過程。AWD和根表鐵膜形成過程發(fā)現有38個共享DEG,這些基因的蛋白注釋與水稻抗病性、抗旱性、細胞壁和細胞膜、氧化還原、蛋白激酶和轉運、新陳代謝過程有關。與CK處理相比,AWD處理誘導了氧化還原反應過程相關的基因達102個,占總DEG數的8.25%。AWD處理促進了水稻根系過氧化物酶、脂肪酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等相關基因的上調表達。與CK處理相比,AWD處理提高了水稻根系活力和根表鐵膜數量,分別為22.9%和45.7%。實時熒光定量PCR驗證結果與轉錄組分析結果基本一致,其相關系數達到0.90�！窘Y論】綜上所述,AWD明顯誘導了氧化還原反應過程中的相關基因大量表達,增加了根系氧化力,促進根表鐵膜的形成;過氧化物酶、脂肪酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等相關的基因可能是AWD誘導水稻根表鐵膜形成的重要基因。
[Abstract]:[objective] AWD is the most important management method in rice planting, which can improve root activity and stress resistance of rice. It was found that AWD could significantly promote the formation of iron film on the root surface of rice. However, the gene expression profile of iron membrane formation induced by AWD has not been reported. [methods] Sand culture test was used. The differential expression profiles of rice root genes were studied under four treatments, I. e., long-term flooding, dry and wet alternating treatment, long term flooding and Fe2 + Fe2 + Fe2. [results] AWD treatment was compared with CK treatment. There were 506 differentially expressed genes (DEG) in rice roots, 687 DEG down-regulated expression in AWD-Fe treatment compared with CK Fe treatment, 308 DEG up-regulated expression and 179 DEG down-regulated CK-Fe treatments compared with CK treatment. In 728 DEG and 1175 DEG down-regulated DEG, 1252 DEG up-regulated and 1189 DEG down-regulated compared with AWD treatment. A total of 382 DEG were found to be involved in the formation of iron film in rice root surface induced by AWD. Gene function analysis showed that 270 DEG were involved in the redox process and 165 DEG were related to the redox enzyme function. The results of biological pathway enrichment analysis (KEGG) showed that organelles, signal stimulators, photosynthesis, Biosynthesis and metabolic pathways were involved in the formation of iron membrane on root surface of rice induced by AWD. 38 genes were found to share DEG. The protein annotation of these genes was associated with resistance to disease, drought resistance, cell wall and cell membrane. Redox, protein kinase and transport, metabolic process. Compared with CK treatment, 8.25%.AWD treatment induced 102 genes related to the redox process. 8.25%.AWD treatment, which accounted for the total number of DEG, promoted the up-regulated expression of peroxidase, fatty acid oxidase and glycolate oxidase in rice root system. Compared with CK treatment, AWD treatment increased the root activity and the amount of iron film in root surface, which were 22. 9% and 45. 75.75%, respectively. The results of real-time fluorescence quantitative PCR were consistent with the results of transcriptome analysis, and the correlation coefficient reached 0.90. [conclusion] the above mentioned AWD can induce a large number of genes expression in the process of redox reaction, and increase the oxidation ability of root system. Peroxidase, fatty acid oxidase, glycolate oxidase and other related genes may be important genes of AWD induced iron membrane formation in root surface of rice.
【作者單位】： 華南農業(yè)大學資源環(huán)境學院;廣東省農業(yè)科學院水稻研究所;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(31372125) 廣州市科技計劃資助項目(2014J4100240)
【分類號】：S511

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 傅友強;于智衛(wèi);蔡昆爭;沈宏;;水稻根表鐵膜形成機制及其生態(tài)環(huán)境效應[J];植物營養(yǎng)與肥料學報;2010年06期

2 傅友強;梁建平;于智衛(wèi);吳道銘;蔡昆爭;沈宏;;不同鐵形態(tài)對水稻根表鐵膜及鐵吸收的影響[J];植物營養(yǎng)與肥料學報;2011年05期

3 周鑫斌;于淑慧;王文華;常紅;周永祥;;土壤施硒對水稻根表鐵膜形成和汞吸收的影響[J];西南大學學報(自然科學版);2014年01期

4 傅友強;楊旭健;吳道銘;沈宏;;磷素對水稻根表紅棕色鐵膜的影響及營養(yǎng)效應[J];中國農業(yè)科學;2014年06期

5 蔡妙珍,羅安程,章永松,林咸永,葉繼術;水稻根表鐵膜對磷的富集作用及其與水稻磷吸收的關系[J];中國水稻科學;2003年02期

6 史錕,張福鎖,劉學軍,張旭東;不同時期施鐵對水稻根表鐵膠膜中鐵鎘含量及根系含鎘量的影響[J];農業(yè)環(huán)境科學學報;2004年01期

7 劉侯俊;胡向白;張俊伶;張福鎖;;水稻根表鐵膜吸附鎘及植株吸收鎘的動態(tài)[J];應用生態(tài)學報;2007年02期

8 鐘順清;;濕地植物根表鐵膜對磷的響應及其對磷的利用[J];廣東農業(yè)科學;2012年21期

9 張西科;張福鎖;毛達如;;植物根表鐵、錳氧化物膠膜及其在植物營養(yǎng)中的作用[J];土壤學進展;1995年06期

10 劉侯俊;李雪平;韓曉日;高曉寧;;鎘處理根表鐵膜對水稻吸收鎘、錳、銅、鋅的影響[J];植物營養(yǎng)與肥料學報;2013年06期

相關會議論文 前1條

1 呂世華;張西科;張福鎖;劉文菊;;根表鐵、錳氧化物膠膜在不同鋅濃度下對水稻鋅吸收的影響[A];青年學者論土壤與植物營養(yǎng)科學——第七屆全國青年土壤暨第二屆全國青年植物營養(yǎng)科學工作者學術討論會論文集[C];2000年

相關博士學位論文 前4條

1 劉春英;鄱陽湖濕地植物根表鐵膜的形成及對鉛的轉運機制研究[D];南昌大學;2015年

2 吳澤嬴;硫對水稻鐵、鎘及其相關絡合物含量和分布影響的研究[D];南京農業(yè)大學;2014年

3 鐘順清;濕地植物根表鐵膜對磷、鉛遷移轉化及植物有效性影響的機理探討[D];浙江大學;2009年

4 高明霞;硫對水稻苗期吸收累積鎘的影響及其機理[D];西北農林科技大學;2009年

相關碩士學位論文 前3條

1 張淼;低磷誘導水稻根表鐵膜形成及其對砷累積的影響研究[D];河北農業(yè)大學;2013年

2 李方;根表鐵膜控制水稻（Oryza sativa L.）幼苗鋁吸收積累的作用和機理研究[D];浙江師范大學;2010年

3 薛培英;土壤—水稻體系中砷的遷移轉化及其影響機制研究[D];河北農業(yè)大學;2008年

，

本文編號：1835967