田间自然温度调控下核桃根系差异表达基因分析
发布时间：2021-05-28 14:21
以十五年生‘绿岭’核桃树为试材,采用高通量转录组测序的方法,研究了不同地温（地温16.4℃,W0;地温21.7℃,W1;地温27.1℃,W2）对核桃根系基因表达量的影响,以期挖掘与温度调控相关的功能基因,探明自然温度调控下核桃根系的应答反应的分子机制。结果表明:W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1显著上调基因分别为430、2 110、2 385个,显著下调基因分别为247、2 494、3 015个。GO富集分析表明,W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差异表达基因均主要富集在生物学过程和分子功能两大类别,共同显著富集的GO类别有氨基糖分解代谢过程、单体生物合成过程、几丁质分解过程、含氨基葡萄糖化合物分解代谢过程、氧化还原过程和氧化还原酶活性;但W1vsW0的差异基因显著富集的分子功能多与物质的合成代谢相关,而W2vsW1的差异基因显著富集的分子功能多与转录因子相关。KEGG富集分析表明,W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差异表达基因分别被注释到74、118、117条KEGG代谢通路,共同被注释到的有71条,其中显著富集的通路有次生代谢产物的生物合成和苯丙烷生物合成等;...
【文章来源】：北方园艺. 2020,(17)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
差异表达基因分析火山图
根系是植物从环境中摄取水分的主要途径,植物根系水分传导(LR)是根-土系统水分传输模拟和评价植物根系吸水功能的一个重要参数,它受土壤水分条件和温度等因素的综合影响[19]。根系吸水能力随土壤温度的变化会发生相应变化。根系中水分利用相关的基因表达量随温度升高的变化趋势并不一致(图5)。水通道蛋白TIP1-1和蛋白质脱水诱导的19同源物6的表达量随温度的升高表现为先升高后降低的趋势,而且二者在高温时的表达量要远低于其它2个温度。脱水素-HIRD11的表达量与水通道蛋白TIP1-1和蛋白质脱水诱导的19同源物6相比表现出相反的趋势,该基因在高温时的表达量是其它2个温度下表达量的10倍左右。结果表明,适当的增温可以提高水分的运输效率,但过高的温度会使水分运输的效率骤然下降。图5 水分利用相关基因的表达量
各样品组合间差异表达基因绘制维恩图(图2)。其中圆圈代表比较组合,每个圆圈中的数字之和代表相互比较样品的差异基因总个数,圆圈重叠的部分表示其共有的差异基因。W1vsW0的差异表达基因和W2vsW0有303个是相同的;W1vsW0和W2vsW1有489个是相同的,W2vsW0的差异表达基因和W2vsW1有 3 783个是相同的;W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差异表达基因有196个是相同的,其中显著上调的基因有30个,显著下调的基因13个,这43个显著表达基因很可能在温度调控中起着直接或间接的作用。2.4.2 差异基因GO富集分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟增温对玉米叶片生理特性及根区土壤特性的影响[J]. 李苇,张其国,周旭丹,王忠东. 江苏农业科学. 2018(18)
[2]22个山核桃无性系果实营养成分的比较分析[J]. 夏玉洁,姚小华,任华东,王开良,常君,傅松玲,滕建华,邵慰忠. 中国粮油学报. 2018(04)
[3]黄瓜花期高温胁迫对叶片衰老特性和内源激素的影响[J]. 薛思嘉,杨再强,朱丽云,李军. 生态学杂志. 2018(02)
[4]低温胁迫下蒙古黄芪差异表达基因分析[J]. 华梦艺,顾卓雅,殷甘强,王伟,南蓬. 植物生理学报. 2017(04)
[5]干旱胁迫下割手密根系转录组差异表达分析[J]. 刘洪博,刘新龙,苏火生,陆鑫,徐超华,毛钧,林秀琴,李纯佳,李旭娟,字秋艳. 中国农业科学. 2017(06)
[6]核桃园行内地面覆盖的土壤微域生态效应[J]. 孙萌,刘洋,李保国,齐国辉,张雪梅. 生态学报. 2017(13)
[7]热激转录因子调控植物逆境响应研究进展[J]. 田尉婧,殷学仁,李鲜,陈昆松. 园艺学报. 2017(01)
[8]蓝光和环境温度调控拟南芥生长发育的机制研究[J]. 马定邦. 生命科学. 2016(12)
[9]不同品种核桃的氨基酸营养价值评价[J]. 杨永涛,潘思源,靳欣欣,高仿,田英姿,丁晓丽. 食品科学. 2017(13)
[10]高温胁迫对黑麦草生长及生理代谢的影响[J]. 王日明,熊兴耀. 草业学报. 2016(08)
博士论文
[1]高温和干旱胁迫下茶树转录组分析及Histone H1基因的功能鉴定[D]. 王伟东.南京农业大学 2016
硕士论文
[1]节旋藻对温度胁迫的生理响应与差异表达基因分析[D]. 陈瑾.天津商业大学 2017
[2]不同长势及年龄组胡杨的茎流日变化特征研究[D]. 买尔当·克依木.新疆大学 2014
本文编号：3208211
【文章来源】：北方园艺. 2020,(17)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
差异表达基因分析火山图
根系是植物从环境中摄取水分的主要途径,植物根系水分传导(LR)是根-土系统水分传输模拟和评价植物根系吸水功能的一个重要参数,它受土壤水分条件和温度等因素的综合影响[19]。根系吸水能力随土壤温度的变化会发生相应变化。根系中水分利用相关的基因表达量随温度升高的变化趋势并不一致(图5)。水通道蛋白TIP1-1和蛋白质脱水诱导的19同源物6的表达量随温度的升高表现为先升高后降低的趋势,而且二者在高温时的表达量要远低于其它2个温度。脱水素-HIRD11的表达量与水通道蛋白TIP1-1和蛋白质脱水诱导的19同源物6相比表现出相反的趋势,该基因在高温时的表达量是其它2个温度下表达量的10倍左右。结果表明,适当的增温可以提高水分的运输效率,但过高的温度会使水分运输的效率骤然下降。图5 水分利用相关基因的表达量
各样品组合间差异表达基因绘制维恩图(图2)。其中圆圈代表比较组合,每个圆圈中的数字之和代表相互比较样品的差异基因总个数,圆圈重叠的部分表示其共有的差异基因。W1vsW0的差异表达基因和W2vsW0有303个是相同的;W1vsW0和W2vsW1有489个是相同的,W2vsW0的差异表达基因和W2vsW1有 3 783个是相同的;W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差异表达基因有196个是相同的,其中显著上调的基因有30个,显著下调的基因13个,这43个显著表达基因很可能在温度调控中起着直接或间接的作用。2.4.2 差异基因GO富集分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟增温对玉米叶片生理特性及根区土壤特性的影响[J]. 李苇,张其国,周旭丹,王忠东. 江苏农业科学. 2018(18)
[2]22个山核桃无性系果实营养成分的比较分析[J]. 夏玉洁,姚小华,任华东,王开良,常君,傅松玲,滕建华,邵慰忠. 中国粮油学报. 2018(04)
[3]黄瓜花期高温胁迫对叶片衰老特性和内源激素的影响[J]. 薛思嘉,杨再强,朱丽云,李军. 生态学杂志. 2018(02)
[4]低温胁迫下蒙古黄芪差异表达基因分析[J]. 华梦艺,顾卓雅,殷甘强,王伟,南蓬. 植物生理学报. 2017(04)
[5]干旱胁迫下割手密根系转录组差异表达分析[J]. 刘洪博,刘新龙,苏火生,陆鑫,徐超华,毛钧,林秀琴,李纯佳,李旭娟,字秋艳. 中国农业科学. 2017(06)
[6]核桃园行内地面覆盖的土壤微域生态效应[J]. 孙萌,刘洋,李保国,齐国辉,张雪梅. 生态学报. 2017(13)
[7]热激转录因子调控植物逆境响应研究进展[J]. 田尉婧,殷学仁,李鲜,陈昆松. 园艺学报. 2017(01)
[8]蓝光和环境温度调控拟南芥生长发育的机制研究[J]. 马定邦. 生命科学. 2016(12)
[9]不同品种核桃的氨基酸营养价值评价[J]. 杨永涛,潘思源,靳欣欣,高仿,田英姿,丁晓丽. 食品科学. 2017(13)
[10]高温胁迫对黑麦草生长及生理代谢的影响[J]. 王日明,熊兴耀. 草业学报. 2016(08)
博士论文
[1]高温和干旱胁迫下茶树转录组分析及Histone H1基因的功能鉴定[D]. 王伟东.南京农业大学 2016
硕士论文
[1]节旋藻对温度胁迫的生理响应与差异表达基因分析[D]. 陈瑾.天津商业大学 2017
[2]不同长势及年龄组胡杨的茎流日变化特征研究[D]. 买尔当·克依木.新疆大学 2014
本文编号：3208211
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