王翠英，李鑫宇，王潇然，李明杰，张重义*，陈新建*

(1.河南农业大学 生命科学学院，河南 郑州 450002； 2.福建农林大学 中药材GAP研究所，福建 福州 350002)

·中药农业·

地黄根部响应涝胁迫关键基因的鉴定△

王翠英1，李鑫宇1，王潇然1，李明杰2，张重义2*，陈新建1*

(1.河南农业大学 生命科学学院，河南 郑州 450002； 2.福建农林大学 中药材GAP研究所，福建 福州 350002)

目的：本研究利用RNA-seq技术，对涝胁迫下的地黄根部差异表达基因进行了鉴定，为揭示地黄特异响应涝胁迫的分子机制奠定基础。方法：以温“85-5”怀地黄品种为供试材料，采用人工模拟涝胁迫的方法处理地黄植株，利用升级版数字基因表达谱技术分别对对照及处理样品进行测序，测序结果与转录组文库比对获得表达基因，利用RPKM方法计算基因的表达量，以FDR<0.005和|log2 ratio|≥1为标准，筛选差异表达基因，并对差异表达基因进行GO和KEGG注释和富集分析。结果：涝害胁迫处理后共筛选到7249差异表达基因，上调表达2505个(约35%)，下调表达4744个(约65%)。结论：KEGGPathway显著性富集分析发现基础代谢、次生代谢、植物激素信号转导途径、淀粉和蔗糖代谢途基因包含的比例较多。功能分析发现，涝害条件下参与乙醇发酵、乙烯合成等途径的基因被显著上调，钙信号途径的基因异常，同时发现许多转录因子呈现差异表达，如WRKY、GRAS和NAC这些与胁迫相关的基因发生上调表达，而调控正常生长的转录因子如BHLH、MYC、BYB、MADS-box等则是以下调表达为主，由此证实涝害胁迫严重影响植物的正常生长发育。

地黄；升级版数字基因表达谱；人工模拟涝害胁迫；差异表达基因；转录因子

涝害是世界上许多国家面临的重大自然灾害之一[1]。涝害能扩大植物根际分子氧的运动速率而降低氧气供应导致植物缺氧或者低氧[2]。低氧能够引起能源和碳水化合物的危机，植物本身必须通过调节能量的消耗储备能量。低氧能引起一些基因表达的变化，这些基因与碳水化合物的分解、糖酵解、乙醇发酵途径、脂质代谢、乙烯合成、植物激素调解过程、钙信号、ROS产生[3]、转录因子等相关[4]。

地黄RehmanniaglutinosaL.玄参科地黄属多年生草本植物，是我国著名的“四大怀药”之一[5]。地黄块根膨大需要大量的氧气供应，要求土壤含水量约为10%～30%。地黄植株受到涝害胁迫以后会出现烂根现象，且很容易导致死亡，严重影响产量[6]。……