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無瓣海桑根響應(yīng)鹽脅迫的轉(zhuǎn)錄組分析

2023-04-29 00:44:03梁銳濤韓維棟楊少瑕等
林業(yè)科學研究 2023年1期
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)錄組鹽脅迫

梁銳濤 韓維棟 楊少瑕等

關(guān)鍵詞:無瓣海桑;鹽脅迫;轉(zhuǎn)錄組;差異表達基因

中圖分類號:S728.5 文獻標志碼:A 文章編號:1001-1498(2023)01-0068-11

土壤鹽漬化現(xiàn)象幾乎遍布所有的氣候區(qū)域以及地理環(huán)境,是影響農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)的主要問題。土壤鹽漬化使植物受到滲透脅迫、離子毒害、膜透性改變及生理代謝紊亂等危害,嚴重制約了植物的生長,是在植物生產(chǎn)與栽培上一個非常嚴峻的問題。因此,通過對植物抗鹽的分子調(diào)控機制進行探析,挖掘耐鹽相關(guān)基因,并應(yīng)用于新種質(zhì)創(chuàng)制和新品種選育,對于緩解土壤鹽漬化問題具有重要的現(xiàn)實意義。

長期生長在濱海區(qū)域潮間帶的紅樹林,由于其特殊的、有別于陸地和淡水植物的生長環(huán)境,演化出了一套特殊的鹽逆境適應(yīng)機制。植物的耐鹽機制涉及滲透物質(zhì)積累、蛋白積累、抗氧化酶的誘導(dǎo)、植物激素的誘導(dǎo)和光合作用路徑的變化5個方面。對于紅樹植物,不同的紅樹物種具體的耐鹽機制有所不同。無瓣海桑(Sonneratia apetala Buch.-Ham.)是海??坪I偌t樹喬木,具有生長快、耐淹浸、耐貧瘠、耐寒強等特點,是濱海灘涂的先鋒造林樹種,在維持海岸帶生態(tài)平衡方面起著重要作用。先前有關(guān)其耐鹽特性的研究主要集中在形態(tài)、生理生態(tài)層面,如廖巖等研究了不同鹽度處理3個月下無瓣海桑根、莖、葉中的蛋白質(zhì)、可溶性糖、丙二醛含量、抗氧化酶活性的變化情況,并探討了它們的相互關(guān)系,為耐鹽樹種的選育提供了參考。然而,目前鮮見關(guān)于無瓣海桑耐鹽分子機制方面的研究報道。

轉(zhuǎn)錄組測序是轉(zhuǎn)錄組學研究的核心技術(shù),被廣泛應(yīng)用于新基因的挖掘等。目前,最新的測序技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第三代。三代測序技術(shù)具有單分子、超長讀長、無需PCR擴增等優(yōu)點,已在基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、表觀遺傳學等領(lǐng)域上得到了應(yīng)用。在轉(zhuǎn)錄組學上,三代全長轉(zhuǎn)錄組測序(lso-Seq)的應(yīng)用,可彌補二代測序技術(shù)讀段較短、無法覆蓋整個轉(zhuǎn)錄本的缺點,從而做到從全長轉(zhuǎn)錄本水平上研究轉(zhuǎn)錄組。但三代測序技術(shù)存在堿基錯誤率高、成本高等缺點,目前應(yīng)用并不廣泛。二代測序有通量高、成本低的特點,且發(fā)展至今已取得了較好的工作基礎(chǔ),因此,二代和三代測序結(jié)合使用成為很多研究者的策略。如梅瑜等利用基于SMRT技術(shù)原理的PacBio平臺三代測序技術(shù),對甘葛藤(Pueraria thomsoruu Benth)進行全長轉(zhuǎn)錄組測序及分析,從轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)中鑒定了黃酮類生物合成基因、轉(zhuǎn)錄因子、R基因和SSR標記,為甘葛藤的選育和利用提供了基礎(chǔ)。然而,對于紅樹植物,當前研究僅限于對白骨壤(Avicennia marina (Forsk.) Vierh.)、秋茄(Kandeliacandel (Linn.) Druce/Kandelia obovata)、角果木(Ceriops tagal (perr.)C.B.Rob)、竹節(jié)樹(Carallia brachiate (Lour.) Merr.)和老鼠簕(Acanthus ilicifolius L.)等個別物種開展了轉(zhuǎn)錄組學相關(guān)研究。特別是,至今對無瓣海桑僅開展了以三代全長轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)的鹽脅迫應(yīng)答轉(zhuǎn)錄因子挖掘工作。因此,本研究利用二代與三代結(jié)合的高通量測序技術(shù),對鹽脅迫處理前后的無瓣海桑根系進行轉(zhuǎn)錄組測序分析,從中鑒定并初步篩選出無瓣海桑根系響應(yīng)鹽脅迫的候選基因,可為深入研究無瓣海桑的耐鹽基因組學、分子生物學和進一步揭示紅樹植物的耐鹽機制提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料與處理

本實驗原材料采自于廣東省湛江市特呈島紅樹林自然保護區(qū)(21°09′~21°10′N,110°25′~110°27′E)。2019年10月采集無瓣海桑的種子,播種于人工配制的營養(yǎng)土中。1a后,選取長勢一致的無瓣海桑幼苗,分別設(shè)置對照組(RCK)和處理組(RT)。處理組用500 mmol·L-1的NaCl溶液每3d進行1次鹽脅迫處理,對照組使用等量清水。對照組(RCK_a、RCK_b、RCK_c)和處理組(RT_a、RT_b、RT_c)均進行了3次生物學重復(fù)。10 d后分別取對照組和處理組根部組織液氮速凍,于-80℃冰箱保存。

1.2方法

1.2.1測序文庫構(gòu)建及測序 提取6個樣本的RNA,質(zhì)檢合格后構(gòu)建三代全長轉(zhuǎn)錄組測序文庫和二代RNA-seq測序文庫,并進行測序及分析。二代測序文庫構(gòu)建方法如下:(1)用mRNA富集法或rRNA去除法對total RNA進行處理;(2)用打斷buffer把獲得的RNA片段化,隨機的N6引物進行反轉(zhuǎn)錄,合成cDNA二鏈形成雙鏈DNA,再將其末端補平并5'端磷酸化;(3)連接一個3'端有凸出“T”的鼓泡狀的接頭;(4)通過特異的引物進行PCR擴增得到PCR產(chǎn)物,將其熱變性成單鏈,再用一段橋式引物將單鏈DNA環(huán)化得到單鏈環(huán)狀DNA文庫;(5)利用BGISEQ-500平臺測序。

PacBio測序文庫構(gòu)建方法如下:取6個樣本的RNA,等量混合,使用SMARTerTM PCRcDNA Synthesis試劑盒將混合的RNA樣品反轉(zhuǎn)錄合成第-鏈cDNA,經(jīng)PCR擴增合成第二鏈cDNA,然后對雙鏈DNA經(jīng)過2次PCR擴增后的片段進行損傷修復(fù)、末端修復(fù),并連接SMRT適配體后構(gòu)建全長轉(zhuǎn)錄組測序文庫,利用PacBio平臺進行測序。

文庫構(gòu)建及測序工作由華大基因公司完成。

1.2.2測序數(shù)據(jù)組裝和基因定量 為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,需對測序得到的原始數(shù)據(jù)進行過濾、參考基因比對等前期處理。本研究使用華大自主研發(fā)的過濾軟件SOAPnuke對6個樣本進行過濾,去除包含接頭污染、未知堿基N含量大于10%、低質(zhì)量的reads。使用Bowtie2將clean reads比對到三代全長轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫;利用RSEM計算各個樣品的基因表達水平。樣本間的相關(guān)性分析通過皮爾遜相關(guān)系數(shù)(Pearson correlation coefficient)進行。

1.2.3差異基因的選擇與功能注釋分析 本研究基于負二項分布原理的Deseq2模型分析方法,對2組樣本進行差異檢測分析,并以差異倍數(shù)值(fold change, FC)≥2或≤0.5, P-value<0.01,Q-value<0.05作為篩選差異基因的標準,并將該篩選得到的差異基因用于后續(xù)的GO和KEGG Pathway富集分析,前者通過agriGO網(wǎng)站(http://systemsbiology.cau.edu.cn/agriGOv2/)進行,后者借助基因數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站(https://www.kegg.jp/)完成。

2結(jié)果與分析

2.1測序質(zhì)量分析

通過SOAPnuke軟件對原始數(shù)據(jù)進行過濾后,如表1所示,有效讀序百分率均在98%以上,Q20(堿基量≥20%)均大于96%且Q30(堿基量≥30%)均>91%,比對率均在87%以上。6個樣品轉(zhuǎn)錄本reads覆蓋度的峰值在90~100;空白對照RCK組和鹽處理RT組的三次生物學重復(fù)間的相關(guān)系數(shù)極高(>0.98,圖1)。以上數(shù)據(jù)均說明6個樣品的測序質(zhì)量較高,測序數(shù)據(jù)可靠,可用于后續(xù)的差異表達分析。

2.2樣本差異基因表達情況

無瓣海桑根系在500 mmol·L-1的NaCl脅迫10 d后,共檢測到20 289個基因表達量發(fā)生了改變(圖2)。2組樣本間共有14 401個基因差異表達,其中,7 153個差異基因上調(diào)表達,lOg2FC最大值為11.32(isoform_13 051);7 248個差異基因下調(diào)表達,lOg2FC最低值為-12.69(isoform_11 580)。結(jié)果表明,下調(diào)表達的差異基因數(shù)量多于上調(diào)的數(shù)量。

2.3差異基因的GO分類和顯著性富集分析

將差異基因比對到Gene Ontology (GO)數(shù)據(jù)庫,共有11068個差異基因注釋到47條GO條目,注釋率為76.9%,涉及3大主要功能分類:生物過程、細胞組分和分子功能,占比分別為25.02%,43.76%,31.21%,由此可知,大多數(shù)差異基因的功能與細胞組分具有較大的相關(guān)性。根據(jù)GO功能注釋分類結(jié)果(圖3),這些差異基因在參與生物過程中,主要集中在細胞過程和代謝過程;在細胞組分中,主要集中在細胞、膜、膜部分;在分子功能中,主要集中在連接、催化活性。表明在高鹽脅迫下,上述的亞類中涉及到的基因可能在無瓣海桑根系中響應(yīng)強烈。

2.4差異基因的KEGG富集分析

在KEGG分析結(jié)果中,共有6189個差異基因富集到134條通路,以Q-value<0.05作為顯著富集標準,共有14條顯著富集的通路(圖4),其中,富集差異基因數(shù)量最多的是植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(ko04075),涉及512個基因,最顯著富集的植物一病原體相互作用(ko04626)涉及367個基因。富集分析結(jié)果表明,無瓣海桑根系基因主要通過14條顯著通路參與鹽脅迫的響應(yīng),并且其中涉及的基因可能對無瓣海桑根系耐鹽性的調(diào)控發(fā)揮作用,關(guān)注這些顯著通路,有助于對無瓣海桑根系耐鹽候選基因的篩選。

2.5響應(yīng)鹽脅迫的差異表達基因功能分析

通過進一步對差異基因進行功能注釋分析,本研究共篩選出89個無瓣海桑根系抗鹽候選功能基因,涉及12條KEGG通路(表2,圖5)。

2.5.1抗氧化基因的差異表達 正常情況下,植物體內(nèi)存在著活性氧(reactive oxygen species,ROS)產(chǎn)生和清除的動態(tài)平衡,但外界的不良環(huán)境會打破這個平衡,導(dǎo)致ROS的積累,產(chǎn)生毒害。植物體內(nèi)存在2種ROS清除機制——酶促清除和非酶促清除,前者主要涉及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等,后者主要涉及抗壞血酸、類黃酮物質(zhì)等。本研究發(fā)現(xiàn)6類共24個活性氧清除基因(圖6),其中,上調(diào)表達基因數(shù)量最多的是過氧化物酶基因,總數(shù)為7,表達量差異變化最大的為銅鋅家族超氧化物歧化酶基因,差異倍數(shù)達到6.46。這些上調(diào)表達的基因有利于無瓣海桑在鹽脅迫前期,合成多種抗氧化酶類物質(zhì),提高體內(nèi)抗氧化和ROS清除的能力,增強耐受性。

2.5.2滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)基因的差異表達 植物在對鹽脅迫的適應(yīng)過程中,細胞會積累一定量的可溶性有機物質(zhì),作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)參與滲透調(diào)節(jié),以適應(yīng)外界的低水勢。在本研究中,發(fā)現(xiàn)10種共22個編碼生成有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的基因(圖6),涉及水蘇糖、棉子糖、蔗糖、海藻糖、脯氨酸、甜菜堿、熱激蛋白等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。在這些基因中,部分基因存在上調(diào)表達,表明在鹽脅迫下,無瓣海??赏ㄟ^合成一些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),以調(diào)節(jié)鹽漬環(huán)境下植物細胞內(nèi)的滲透勢。

2.5.3植物激素基因的差異表達 植物體內(nèi)的多種激素在其生長發(fā)育、代謝等生理過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。本研究發(fā)現(xiàn)7種共19個涉及2種植物激素(IAA與ABA)的基因(圖6),其中,IAA途徑相關(guān)的有生長素應(yīng)答因子(auxin response factor,ARF)、生長素應(yīng)答GH3家族基因(auxin responsive GH3 gene family, GH3)、SAUR家族蛋白(SAUR family protein,SAUR)和生長素響應(yīng)蛋白(auxin-responsive protein IAA,IAA)共11個基因;涉及ABA途徑的有脫落酸應(yīng)答元件結(jié)合因子(ABA responsive element bindingfactor,ABF)、脫落酸受體PYR/PYL家族(abscisic acid receptor PYR/PYL family,PYL)和蛋白磷酸酶2C(protein phosphatase 2C,PP2C)共8個基因。IAA相關(guān)基因除GH3基因均上調(diào)表達外,其他同時存在上下調(diào)表達,而ABA相關(guān)基因大部分下調(diào)表達。上述結(jié)果表明,植物激素能夠在無瓣海桑的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中發(fā)揮作用,不同激素共同調(diào)控鹽脅迫響應(yīng)過程。

2.5.4植物蛋白激酶基因的差異表達 蛋白激酶可調(diào)控植物的生長,在逆境中起到調(diào)控感受脅迫信號、啟動各種非生物逆境響應(yīng)的作用。本研究發(fā)現(xiàn)6種共10個蛋白激酶相關(guān)基因(圖6),其中,2種促分裂原活化蛋白激酶基因(mitogen-activated protein kinases,MAPK)MPK4、MPK6和2種絲氨酸,蘇氨酸蛋白激酶基因PBS1、CTR1均上調(diào)表達,1種促分裂原活化蛋白激酶基因(mitogen activated protein kinase,MEKK)MEKK1和1種鈣依賴性蛋白激酶基因(calcium-dependent protein kinase, CDPK)中均有2個上調(diào)表達,1個下調(diào)表達??梢娺@些蛋白激酶在無瓣海桑根系響應(yīng)高鹽脅迫時,發(fā)揮著尤為重要的調(diào)控作用。

2.6響應(yīng)鹽脅迫的轉(zhuǎn)錄因子分析

轉(zhuǎn)錄因子是一類功能蛋白質(zhì),具有調(diào)控基因表達的作用。當植物受到逆境脅迫時,轉(zhuǎn)錄因子通過與相應(yīng)的順式作用元件相互作用,調(diào)控并減輕逆境脅迫帶來的傷害,以適應(yīng)各種逆境。本研究發(fā)現(xiàn)8種共14個差異表達的轉(zhuǎn)錄因子(圖6),涉及5個家族,分別為WRKY家族、MYB家族、GRAS家族、bHLH家族和EREBP家族,其中,WRKY家族發(fā)現(xiàn)的成員數(shù)量最多,暗示W(wǎng)RKY家族在無瓣海桑響應(yīng)鹽脅迫中起著重要的調(diào)控作用。

3討論

植物對鹽脅迫的響應(yīng)是一個多基因參與的復(fù)雜過程,從微觀上的基因響應(yīng)到宏觀上生理的變化,經(jīng)歷了一系列的信號傳遞與調(diào)節(jié)過程,最終適應(yīng)鹽逆境。通過轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)對植物鹽脅迫下的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制進行研究分析,能夠快速準確地初步篩選出其中的耐鹽相關(guān)基因,為進一步利用分子生物學手段深入探究其耐鹽機制奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。然而,對于紅樹植物,當前研究對無瓣海桑僅限于利用轉(zhuǎn)錄組學技術(shù)開展了鹽脅迫相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的挖掘,而對轉(zhuǎn)錄因子以外的其他可能參與調(diào)控鹽逆境適應(yīng)過程的基因并未關(guān)注。本研究聯(lián)合二代和三代轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù),獲得了無瓣海桑對照組及500mmol·L-1鹽脅迫處理10d后的根系轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上進行生物信息學分析,最終篩選出89個無瓣海桑根抗鹽候選基因,其中一些基因?qū)}脅迫的響應(yīng)起著十分重要的作用。

在植物的ROS酶促清除機制中,SOD、過氧化物酶(POD)、CAT是常見的酶。研究表明,NaCl脅迫后耐鹽性強的A34株系葡萄根系中的SOD、CAT、POD活性表現(xiàn)出快速升高并在較高水平后小幅度降低的趨勢,這有利于維持活性氧代謝的平衡,緩解細胞膜脂過氧化。魯琳等通過高通量測序技術(shù)對鹽脅迫下花煙草(Nicotiana alata Link et Otto)的活性氧清除基因進行挖掘,發(fā)現(xiàn)編碼SOD、POD、CAT的基因均發(fā)生了顯著的上調(diào)表達,同時存在下調(diào)表達的基因。本研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果,在SOD中,SOD1 2個上調(diào),1個下調(diào),SOD2 1個上調(diào)表達;CAT5個基因全部上調(diào)表達;在POD中,存在較多下調(diào)表達的基因。上述結(jié)果推測可能是由于植物體內(nèi)的抗氧化機制存在著正負2種調(diào)控方式,且不同抗氧化酶在不同植物中的調(diào)控方式可能有所不同;對于無瓣海桑來說,CAT可能是以正向調(diào)控為主導(dǎo),而POD可能主要是以負向調(diào)控為主。

在逆境下,植物可通過調(diào)節(jié)海藻糖的含量,穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,提高在逆境中的生存能力。李輝等克隆了海藻糖合成關(guān)鍵酶基因海藻糖-β-磷酸磷酸酶基因(trehalose-β-phosphate phosphatase,TPP),并研究其在非生物脅迫下的作用,結(jié)果表明該基因表達顯著上調(diào)。研究表明,高鹽脅迫主要促進了龍須菜(Asparagus schoberioides Kunth)海藻糖-6-磷酸合成酶/磷酸酶1基因(trehalose 6-phosphatesynthase/phosphatase 1,TPS1)、海藻糖-6-磷酸合成酶,磷酸酶2基因(trehalose 6-phosphatesynthase/phosphatase 2,TPS2)和海藻糖-6-磷酸合成酶/磷酸酶4基因(trehalose 6-phosphatesynthase/phosphatase 4,TPS4)的表達,而滲透脅迫抑制了TPS1、TPS2和海藻糖-6-磷酸合成酶,磷酸酶3基因(trehalose 6-phosphate synthase/phosphatase 3,TPS3)的表達。本研究發(fā)現(xiàn)2種共7個合成海藻糖的關(guān)鍵基因:海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因(otsB)和海藻糖-6-磷酸合成酶基因(TPS)。在這些基因中,3個表現(xiàn)出下調(diào)表達,可能是由于鹽脅迫產(chǎn)生的滲透脅迫抑制了這些基因的表達。

脯氨酸是植物中常見的有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),而脯氨酸的積累是植物應(yīng)對鹽脅迫的普遍反應(yīng)。在大多數(shù)植物物種中,δ-1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)催化谷氨酸生物合成脯氨酸的第一步。在Funck等的研究中,發(fā)現(xiàn)在擬南芥(Arabidopsis tha/iana (L.) Heynh)NaCl處理的p5cs2突變體中,幾乎沒有Na+的積累,植株既沒有褪綠,也沒有光合作用減弱,可見P5CS2介導(dǎo)的脯氨酸合成在調(diào)節(jié)葉片Na+積累和抗鹽脅迫方面具有重要調(diào)控功能。本研究中發(fā)現(xiàn)2個P5CS基因,1個上調(diào),1個下調(diào),表明P5CS基因在滲透調(diào)節(jié)中發(fā)揮了作用。

脫落酸在鹽、干旱、低溫等非生物脅迫下會在植物體內(nèi)被誘導(dǎo)產(chǎn)生,同時啟動相關(guān)的信號途徑,以響應(yīng)非生物脅迫。ABA信號途徑由ABA受體、PP2C、SnRK2和ABF轉(zhuǎn)錄因子四部分組成。研究表明,鹽處理抑制了擬南芥中PP2C31基因的表達,且在不同時期鹽處理下PP2C31基因出現(xiàn)了不同程度的下調(diào)表達,說明PP2C31蛋白在擬南芥響應(yīng)鹽脅迫中起負調(diào)控作用。本研究發(fā)現(xiàn)4個PP2C基因均下調(diào)表達,推測PP2C蛋白負調(diào)控無瓣海桑的鹽脅迫響應(yīng)。

絲裂原活化蛋白激酶( MAPK)途徑在鹽、高溫、病原菌等逆境的應(yīng)答中起著重要作用,它通過MAPKKK→MAPKK→MAPK逐級傳遞放大脅迫信號,由下游的MAPK激活調(diào)控相應(yīng)基因的表達,引起植物對逆境的應(yīng)答。在野生大麥(Hordeum spontaneumL.)中,MEKK1-MKK2-MPK4/6聯(lián)級系統(tǒng)參與了鹽脅迫的響應(yīng)。擬南芥的MAPK聯(lián)級中多個MAPK基因在多種非生物脅迫的響應(yīng)中起著重要作用。汪芳珍等通過對沙芥根進行6h50 mmol·L-1的鹽處理實驗,結(jié)果表明,共有11個MAPK/MAPKK/MAPKKK蛋白激酶基因的表達顯著上調(diào)。本研究中發(fā)現(xiàn)MEKK1、MPK4、MPK6基因大都上調(diào)表達,推測這些基因在無瓣海桑的MAPK聯(lián)級途徑響應(yīng)鹽脅迫中起著重要的作用,但無瓣海桑具體響應(yīng)鹽脅迫的MAPK聯(lián)級系統(tǒng)中的基因及機制,還有待進一步研究。

植物體轉(zhuǎn)錄因子在鹽脅迫調(diào)控下游機制中發(fā)揮著重要作用。參與植物鹽脅迫響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子家族有WRKY、MYB、bHLH、NAC等。在鹽脅迫的響應(yīng)中,WRKY家族轉(zhuǎn)錄因子存在著正負2種調(diào)控機制。在擬南芥中,RtWRKY23可提高自身過氧化物酶水平,以增強鹽脅迫耐受性。轉(zhuǎn)基因煙草中過表達的CaWRKY27抑制了抗氧化酶合成途徑相關(guān)基因的表達,在響應(yīng)鹽脅迫中起負調(diào)控作用。本研究發(fā)現(xiàn)WRKY22、WRK Y25均呈上調(diào)表達,說明這些轉(zhuǎn)錄因子可能正向調(diào)控無瓣海桑的耐鹽性。此外,WRKY2、WRKY33呈現(xiàn)上下調(diào)表達,這表明了WRKY家族轉(zhuǎn)錄因子參與無瓣海桑耐鹽機制方式的復(fù)雜性。

4結(jié)論

本研究通過二代RNA-seq和三代全長轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)的聯(lián)合使用對無瓣海桑響應(yīng)鹽逆境的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制進行了解析,獲得了鹽逆境下無瓣海桑根系的差異表達基因及功能注釋信息,并鑒定出一批與活性氧清除、滲透調(diào)節(jié)、植物激素、蛋白激酶、轉(zhuǎn)錄因子等相關(guān)的潛在耐鹽候選基因,研究結(jié)果對揭示紅樹植物的抗鹽機制、耐鹽型紅樹新型品種選育及沿海生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。

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