基于转录组测序的Cd胁迫下芹菜细胞自噬相关基因的筛选

发布时间：2024-05-17 04:48

　　细胞自噬是植物逆境应答过程中最常见的保护机制之一。动物中,自噬相关基因抵御镉(Cd)毒害的功能研究较清楚,但植物却知之甚少。文中以芹菜品种‘皇后’为试材,采用外源Cd(终浓度为0、2、4、8mg/L)添加营养液水培处理,利用转录组测序(RNA-seq)技术筛选细胞自噬相关差异基因并进行q RT-PCR验证。结果表明Cd胁迫对芹菜植株产生了明显的毒害作用,并与浓度间产生了量效关系。在筛选的8个差异表达的自噬相关基因中,ATG8a、ATG8f、ATG13、AMPK-1、AMPK-2基因随Cd浓度升高表达上调,ATG12、VPS30和VPS34则先上调后下降,说明自噬相关基因可能通过表达上调增加了自噬小体结构以抵御Cd毒性作用;而高浓度Cd(8mg/L)可能超出芹菜的耐受范围,导致多个自噬基因又出现表达下调趋势。以上结果有助于后期自噬相关基因的功能研究,为进一步探讨芹菜对Cd胁迫的耐性机制提供参考依据。

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【部分图文】：

图1不同浓度Cd胁迫下芹菜植株的形态

本研究首先对试验材料进行了表型观察、记录与分析，随Cd浓度升高，芹菜幼苗表现为褪绿萎缩、植株生长缓慢、须根数量减少、产量下降等症状(图1)，说明芹菜植株生长受到明显抑制。此外，2、4、8mg/L处理组的茎叶鲜重、根鲜重较对照组分别降低了15.29%、42.38%、66.49%和....

图2Cd胁迫下芹菜序列在7个数据库中的注释情况

对Unigene进行功能注释，包括与NR、Swiss-Prot、GO、COG、KOG、eggNOG及KEGG数据库的比对，共获得40400条Unigene的注释结果(表3)。其中，分别比对到NR库的基因数是37438，注释率为92.67%;Swiss-Prot库的基因数是26....

图3对照组与Cd处理组及Cd处理组之间的差异基因数统计

通过KEGG富集分析，对照组与2mg/L处理组间有662个差异Unigene可分类至50个代谢通路；对照组与4mg/L处理组间有554个差异Unigene可分类至50个代谢通路；对照组与8mg/L处理组间有683个差异Unigene可分类至50个代谢通路；2mg/L与4....

图4差异表达基因分析和GO注释

图3对照组与Cd处理组及Cd处理组之间的差异基因数统计2.4自噬相关基因的筛选及qRT-PCR验证

本文编号：3975405