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盐胁迫下太行菊和长裂太行菊响应机制探究
中文摘要
太行菊和长裂太行菊为菊科多年生草本,生长在太行山的悬崖峭壁中,具有极强的
抗逆性。但其耐盐性和分子机理尚未见全面报道,本文从生理特征和转录组角度,探究
其在盐胁迫下可能的响应机制。
分析发现,随着盐胁迫时间的延长和盐浓度升高,太行菊和长裂太行菊超氧化物歧
化酶(SOD)含量、可溶性蛋白(SP)含量呈现先升高后降低的趋势,叶绿素(Chl)
含量呈现先降低后升高的趋势,过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量缓慢升高,
而过氧化物酶(POD)含量升高不明显。隶属函数分析表明太行菊的耐盐性强于长裂太
行菊。
转录组显示,与0h相比,6h、24h、48h,太行菊分别有6899、7389和10297个
差异基因;长裂太行分别有8574、4550和9831个差异基因。不同盐浓度下100mM、
300mM、500mM与0mM相比,太行菊分别有195、1959和481个差异基因;长裂太
行菊有358、4512和7353个差异基因;太行菊与长裂太行菊之间在时间梯度(6h、24
h、48h)下有693、1095和5084个差异基因;盐浓度梯度(100mmol/L、300mmol/L、
500mmol/L)下有137、451和706个差异基因。
太行菊在盐胁迫24h时特异差异表达基因有1541个,不同时间共有差异基因3637
个;长裂太行菊在盐胁迫24h特异差异表达基因843个,不同时间共有差异基因2467
个。太行菊在500mmol/L盐浓度下特异差异表达基因3312个,不同浓度共有差异基因
36个;长裂太行菊在500mmol/L盐浓度下特异表达的差异基因3679个,不同浓度共
有差异基因142个。太行菊和长裂太行菊在盐胁迫24h有814个特异差异表达基因,
不同胁迫时间共有差异表达基因29个。盐浓度梯度下,太行菊和长裂太行菊在500
mmol/L盐胁迫下有673个特异差异表达基因,不同盐浓度共有差异表达基因个数仅有
1个。太行菊和长裂太行菊之间盐胁迫时间梯度的共有基因数量多于盐胁迫浓度梯度。
差异表达基因趋势分析,太行菊在盐胁迫时间梯度和浓度梯度下,筛选到直线上升
的profile41和直线下降的profile9;长裂太行菊筛选到直线上升的profile41。WGCNA
I
加权共表达网络分析,一共鉴定到26个模块,其中turquoise模块与盐胁迫呈现正相关
关系,且在turquoise模块中鉴定到一个hub基因,既evm.TU.Chr8.1883,其基因属于
主要协同转运蛋白超家族。
关键词:太行菊;长裂太行菊;盐胁迫;生理响应;转录组响应
II
ResponsemechanismofOpisthopappustaihangensisand
Opisthopappuslongilobusundersaltstress
ABSTRACT
OpisthopappustaihangensisandOpisthopappuslongilobusareperennialherbsofthe
Asteraceaefamily,growinginthecliffsoftheTaihangMountains,andareextremelyresistant
tostress.However,theirsalttoleranceandmolecularmechanismshavenotbeen
comprehensivelyreported.Inthispaper,weinvestigatetheirpossibleresponsemechanisms
undersaltstressfromtheperspectiveofphysiologicalcharacteristicsandtranscriptome.
Theanalysisrevealedthatwiththeincreaseofsaltstresstimeandsaltco
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