為了探明我國玉米主要推廣品種鄭單958、先玉335花粒期高溫脅迫下基因表達及代謝物差異,挖掘玉米響應(yīng)高溫脅迫的關(guān)鍵基因及代謝物,利用Illumina HiSeq^TM 2500高通量測序技術(shù)分別對鄭單958、先玉335高溫脅迫7,14 d的穗位葉及對照葉進行高通量轉(zhuǎn)錄組測序,利用廣泛靶向代謝組測序技術(shù)對樣品進行高通量代謝物測序。轉(zhuǎn)錄組測序共獲得214.81 Gb干凈序列。鄭單958高溫脅迫7 d后檢測到49個差異表達基因,其中24個為上調(diào)基因。繼續(xù)高溫脅迫14 d共檢測到306個差異表達基因,其中130個為上調(diào)基因。高溫脅迫7 d與高溫脅迫14 d對比組中檢測到1 462個差異表達基因,其中647個為上調(diào)基因。先玉335高溫脅迫7 d后共檢測到381個差異表達基因,164個上調(diào)基因。繼續(xù)高溫脅迫14 d后共檢測到299個差異表達基因,226個為上調(diào)基因。高溫脅迫7 d與高溫脅迫14 d對比組中共檢測到2 481個差異表達基因,其中1 275個上調(diào)基因。在鄭單958、先玉335高溫脅迫7 d后對比組中檢測到6 646個差異表達基因,其中3 253個上調(diào)基因。在鄭單95... 

【文章來源】：華北農(nóng)學報. 2020,35(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

HT先玉335-1-2-3 vs HT先玉335-4-5-6對比組差異表達基因KEGG通路富集散點圖

參照KEGG pathway系統(tǒng)基因組信息數(shù)據(jù)庫,對檢測到的差異表達基因代謝通路進行富集分析。KEGG代謝通路數(shù)據(jù)庫包括碳水化合物代謝、核苷酸及氨基酸代謝、有機物生物合成及降解等多種代謝途經(jīng)。鄭單958 高溫脅迫7 d后檢測到的49個差異表達基因主要分布于淀粉和蔗糖代謝、玉米素生物合成、牛磺酸及亞磺酸代謝、丁酸甲酯代謝、β-丙氨酸代謝等代謝途經(jīng)中。高溫脅迫14 d后差異表達基因主要分布于苯丙素生物合成、甘油磷脂代謝、淀粉及蔗糖代謝、硫胺素代謝、核黃素代謝、氮代謝等代謝途經(jīng)中。從圖1可以看出,不同高溫脅迫對比組中檢測到了更多的差異表達基因,主要集于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工、谷胱甘肽代謝、苯并噁嗪類化合物生物合成、其他類型氧化多糖生物合成、植物晝夜節(jié)奏、氮代謝、酪氨酸代謝等代謝途經(jīng)。先玉335高溫脅迫7 d后差異表達基因主要分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工、淀粉及蔗糖代謝、戊糖與葡萄糖醛酸酯相互轉(zhuǎn)化、植物-病原體相互作用、玉米素生物合成、苯并噁嗪類化合物生物合成、苯丙素生物合成、植物激素信號傳導等代謝途經(jīng)中。高溫脅迫14 d后差異表達基因主要分布于苯丙素生物合成、植物晝夜節(jié)奏、植物激素信號傳導、淀粉及蔗糖代謝、光合天線蛋白、硫胺素代謝、亞油酸代謝、酪蛋白氨基酸代謝、甘氨酸,絲氨酸及蘇氨酸代謝等代謝途徑中。先玉335不同高溫脅迫時間樣品對比組檢測到了更多的差異表達基因,如圖2所示,主要富集于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工代謝、植物激素信號傳導、植物-病原體相互作用、類胡蘿卜素生物合成、谷胱甘肽代謝、植物晝夜節(jié)奏、精氨酸及脯氨酸代謝、其他類型氧化多糖生物合成等代謝途經(jīng)。鄭單958與先玉335品種間高溫脅迫7 d對比組中檢測到的差異表達基因主要集中于谷胱甘肽代謝、氮代謝、脂肪酸生物合成、鞘脂類化合物代謝、黃酮類化合物生物合成、黃酮及黃酮醇生物合成、類單萜生物合成、維生素B6代謝等代謝途經(jīng)。鄭單958與先玉335品種間高溫脅迫14 d所檢測到的差異表達基因主要集中于谷胱甘肽代謝、丙酮酸代謝、半胱氨酸及蛋氨酸代謝、鞘脂類化合物代謝、氮代謝、精氨酸及脯氨酸代謝、硫代謝、苯基丙氨酸代謝、醚酯代謝、花生四烯酸代謝等代謝途經(jīng)中。2.4 高溫脅迫相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子分析

不同對比組間差異表達代謝物韋恩圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]玉米自交系響應(yīng)花粒期高溫脅迫差異表達基因的分析[J]. 李川,喬江方,朱衛(wèi)紅,代書桃,黃璐,張美微,劉京寶.  華北農(nóng)學報. 2019(01)
[2]不同玉米雜交種對花期高溫、干旱復合脅迫的響應(yīng)[J]. 趙霞,穆心愿,馬智艷,劉天學,齊紅志,丁勇,張鳳啟,張君,趙發(fā)欣,邢健偉,吳東洪,唐保軍.  河南農(nóng)業(yè)科學. 2017(08)
[3]極端高溫天氣對玉米產(chǎn)量的影響及其與大氣環(huán)流和海溫的關(guān)系[J]. 周夢子,王會軍,霍治國.  氣候與環(huán)境研究. 2017(02)
[4]水稻穗分化期高溫脅迫對穎花退化及籽粒充實的影響[J]. 王亞梁,張玉屏,朱德峰,向鏡,武輝,陳惠哲,張義凱.  作物學報. 2016(09)
[5]糧食作物對高溫干旱脅迫的響應(yīng)及其閾值研究進展與展望[J]. 趙鴻,王潤元,尚艷,王鶴齡,張凱,趙福年,齊月,陳斐.  干旱氣象. 2016(01)
[6]水分和高溫復合脅迫對水稻幼苗光合生理特性的影響[J]. 楊波,田露,李琦,宋曉卉,王蘭蘭.  作物雜志. 2015(05)
[7]氣候變化對河南省夏玉米主栽品種發(fā)育期的影響模擬[J]. 李樹巖,王靖,余衛(wèi)東,陳忠民.  中國農(nóng)業(yè)氣象. 2015(04)
[8]淮北平原夏玉米花期高溫熱害綜合氣候指標研究[J]. 李德,孫義,孫有豐.  中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2015(08)
[9]灌漿期高溫脅迫對小麥灌漿特性和品質(zhì)的影響[J]. 傅曉藝,何明琦,史占良,趙彥坤,王秀堂,郭進考.  麥類作物學報. 2015(06)
[10]氣候變化背景下華北平原夏玉米各生育期水熱時空變化特征[J]. 王占彪,王猛,尹小剛,張海林,褚慶全,文新亞,陳阜.  中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2015(04)



本文編號：3215574