干旱脅迫和復(fù)水處理下玉米差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因分析
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 16:24
干旱是影響作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要限制性因素,轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor, TF)在植物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。本研究利用20%PEG6000在玉米(Zea mays)苗期模擬干旱脅迫處理60、96 h和復(fù)水3 d時(shí),利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA-sequence, RNA-seq)技術(shù),對(duì)轉(zhuǎn)錄因子基因的表達(dá)變化進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)錄組測(cè)序總共檢測(cè)到56類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子家族,共計(jì)2 270個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因,差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因有556個(gè),占總數(shù)的24.49%。與對(duì)照相比,干旱脅迫處理96 h,差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因數(shù)目最少;復(fù)水3 d時(shí),差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因數(shù)目最多,且主要呈現(xiàn)下調(diào)表達(dá)趨勢(shì)。差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因數(shù)目較多的家族有堿性螺旋-環(huán)-螺旋(basic helix-loop-helix, b HLH)、C2H2、乙烯反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(ethylene responsive factor, ERF)、禽成髓細(xì)胞性白血病病毒癌基因同源物(v-avian myeloblastosis viral oncogene homolog, MYB)、NAC和WRKY。由差異表...
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,28(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:12 頁(yè)
【部分圖文】:
差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因維恩圖
本次轉(zhuǎn)錄組測(cè)序總共鑒定出56類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子家族,共計(jì)2 270個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因,差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因有556個(gè),占總數(shù)的24.49%。轉(zhuǎn)錄因子家族中差異表達(dá)基因數(shù)較多的有ERF家族(56個(gè))、MYB家族(55個(gè))、bHLH家族(54個(gè))、WRKY家族(54個(gè))、NAC家族(45個(gè))和C2H2家族(28個(gè)),分別占各家族檢測(cè)到轉(zhuǎn)錄因子基因總數(shù)的30.27%、50.93%、26.87%、42.52%、30.82%和18.67%(表2)。不同轉(zhuǎn)錄因子家族在不同的干旱脅迫處理與對(duì)照組之間差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因數(shù)目不同。2.2 差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子分析
對(duì)差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因數(shù)目最多的前6個(gè)家族分析(圖2)可知,在干旱脅迫及復(fù)水處理過(guò)程中,與對(duì)照相比,bHLH和WRKY家族差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因的下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目均多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目。ERF家族差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子今在干旱脅迫60 h時(shí),上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目與下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目相同均為7個(gè);脅迫處理96 h以及復(fù)水3 d時(shí),下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目均多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目。MYB和C2H2家族差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因在脅迫處理60 h和復(fù)水3 d時(shí),下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目均多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目;脅迫處理96 h時(shí)呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)?偟膩(lái)說(shuō),在干旱脅迫及復(fù)水過(guò)程中,差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因下調(diào)基因數(shù)目要多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目,尤其是WRKY家族,在復(fù)水3 d時(shí),所有差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因均呈現(xiàn)下調(diào)表達(dá)的趨勢(shì)。圖3 差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因維恩圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫下水稻轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)變化[J]. 朱長(zhǎng)保,徐辰峰,劉仁梅,林中正,成立瑞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2019(06)
[2]氣候變化背景下華北平原夏玉米適宜播期分析[J]. 張鎮(zhèn)濤,楊曉光,高繼卿,王曉煜,白帆,孫爽,劉志娟,明博,謝瑞芝,王克如,李少昆. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[3]植物AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子家族的研究進(jìn)展[J]. 張麒,陳靜,李俐,趙明珠,張美萍,王義. 生物技術(shù)通報(bào). 2018(08)
[4]中國(guó)玉米栽培研究進(jìn)展與展望[J]. 李少昆,趙久然,董樹(shù)亭,趙明,李潮海,崔彥宏,劉永紅,高聚林,薛吉全,王立春,王璞,陸衛(wèi)平,王俊河,楊祁峰,王子明. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(11)
[5]旱脅迫和復(fù)水處理后馬鈴薯轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 鞏檑,張麗,聶峰杰,陳虞超,甘曉燕,石磊,宋玉霞,郭志乾,王峰. 分子植物育種. 2015(08)
[6]干旱脅迫對(duì)花生根系生長(zhǎng)發(fā)育和生理特性的影響[J]. 丁紅,張智猛,戴良香,康濤,慈敦偉,宋文武. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]ERF轉(zhuǎn)錄因子在植物對(duì)生物和非生物脅迫反應(yīng)中的作用[J]. 莫紀(jì)波,李大勇,張慧娟,宋鳳鳴. 植物生理學(xué)報(bào). 2011(12)
[8]基因芯片研究植物逆境基因表達(dá)新進(jìn)展[J]. 林海建,張志明,沈亞歐,高世斌,潘光堂. 遺傳. 2009(12)
[9]玉米抗旱性的QTL分析研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 黎裕,王天宇,石云素,宋艷春. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2004(01)
本文編號(hào):3468464
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,28(02)北大核心CSCD
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【部分圖文】:
差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因維恩圖
本次轉(zhuǎn)錄組測(cè)序總共鑒定出56類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子家族,共計(jì)2 270個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因,差異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子基因有556個(gè),占總數(shù)的24.49%。轉(zhuǎn)錄因子家族中差異表達(dá)基因數(shù)較多的有ERF家族(56個(gè))、MYB家族(55個(gè))、bHLH家族(54個(gè))、WRKY家族(54個(gè))、NAC家族(45個(gè))和C2H2家族(28個(gè)),分別占各家族檢測(cè)到轉(zhuǎn)錄因子基因總數(shù)的30.27%、50.93%、26.87%、42.52%、30.82%和18.67%(表2)。不同轉(zhuǎn)錄因子家族在不同的干旱脅迫處理與對(duì)照組之間差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因數(shù)目不同。2.2 差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子分析
對(duì)差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因數(shù)目最多的前6個(gè)家族分析(圖2)可知,在干旱脅迫及復(fù)水處理過(guò)程中,與對(duì)照相比,bHLH和WRKY家族差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因的下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目均多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目。ERF家族差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子今在干旱脅迫60 h時(shí),上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目與下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目相同均為7個(gè);脅迫處理96 h以及復(fù)水3 d時(shí),下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目均多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目。MYB和C2H2家族差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因在脅迫處理60 h和復(fù)水3 d時(shí),下調(diào)表達(dá)基因數(shù)目均多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目;脅迫處理96 h時(shí)呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)?偟膩(lái)說(shuō),在干旱脅迫及復(fù)水過(guò)程中,差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因下調(diào)基因數(shù)目要多于上調(diào)表達(dá)基因數(shù)目,尤其是WRKY家族,在復(fù)水3 d時(shí),所有差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因均呈現(xiàn)下調(diào)表達(dá)的趨勢(shì)。圖3 差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子基因維恩圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫下水稻轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)變化[J]. 朱長(zhǎng)保,徐辰峰,劉仁梅,林中正,成立瑞. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2019(06)
[2]氣候變化背景下華北平原夏玉米適宜播期分析[J]. 張鎮(zhèn)濤,楊曉光,高繼卿,王曉煜,白帆,孫爽,劉志娟,明博,謝瑞芝,王克如,李少昆. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[3]植物AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子家族的研究進(jìn)展[J]. 張麒,陳靜,李俐,趙明珠,張美萍,王義. 生物技術(shù)通報(bào). 2018(08)
[4]中國(guó)玉米栽培研究進(jìn)展與展望[J]. 李少昆,趙久然,董樹(shù)亭,趙明,李潮海,崔彥宏,劉永紅,高聚林,薛吉全,王立春,王璞,陸衛(wèi)平,王俊河,楊祁峰,王子明. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(11)
[5]旱脅迫和復(fù)水處理后馬鈴薯轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄組分析[J]. 鞏檑,張麗,聶峰杰,陳虞超,甘曉燕,石磊,宋玉霞,郭志乾,王峰. 分子植物育種. 2015(08)
[6]干旱脅迫對(duì)花生根系生長(zhǎng)發(fā)育和生理特性的影響[J]. 丁紅,張智猛,戴良香,康濤,慈敦偉,宋文武. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]ERF轉(zhuǎn)錄因子在植物對(duì)生物和非生物脅迫反應(yīng)中的作用[J]. 莫紀(jì)波,李大勇,張慧娟,宋鳳鳴. 植物生理學(xué)報(bào). 2011(12)
[8]基因芯片研究植物逆境基因表達(dá)新進(jìn)展[J]. 林海建,張志明,沈亞歐,高世斌,潘光堂. 遺傳. 2009(12)
[9]玉米抗旱性的QTL分析研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 黎裕,王天宇,石云素,宋艷春. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2004(01)
本文編號(hào):3468464
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