白花泡桐二倍体和同源四倍体抗逆基因差异表达的研究
2021-04-27赵晓改李冰冰吕钰洁徐赛赛董洋赵振利
赵晓改,李冰冰,吕钰洁,徐赛赛,董洋,赵振利
(河南农业大学林学院,河南 郑州 450002)
在植物的生长过程中,不可避免地会遭受逆境胁迫[1],而植物也在自然进化过程中通过改变自身的生物学和生态学特性来提高其抗逆性,从而保证植物的正常生长。多倍化是植物自然进化的主要驱动力之一[2]。植物多倍化后通过调控气孔变化、生物膜系统、细胞渗透调节系统、抗氧化系统、基因和蛋白质表达[3-8]等方面使其生态适应性和抗逆性显著增强,这些生物学特性变化在对西瓜[9]、小麦[10]、大豆[11]、水稻[12]、杨桃[13]和桑树[14]等多倍体植物的相关研究中得到了证实。泡桐在木材生产、改善生态环境和农田防护林方面具有显著作用[15],目前在亚洲、欧洲、非洲、美洲和大洋洲的许多国家广泛引种[16-17]。植物的形成层具有很强的分化能力,向外形成韧皮部,在适应生物侵袭的防御能力和非生物胁迫中具有重要作用[18],研究植物形成层和韧皮部的基因表达能有效筛选抗逆基因。ZHANG等[19]和XU等[20]的研究表明,四倍体泡桐在抗旱和抗盐等抗逆性方面均明显强于二倍体。本研究首次以大田8 a生白花泡桐二倍体和同源四倍体的形成层和韧皮部为材料,以白花泡桐基因组为参考序列,利用Illumina 高通量测序技术对白花泡桐二倍体和同源四倍体进行转录组测序,通过分析二者之间的基因表达变化情况,得到二者之间的抗逆基因,并将二、四倍体之间的差异基因进行GO (Gene Ontology) 功能和KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 代谢途径富集分析,其结果将有助于提高对多倍体抗逆分子机制的认识,为进一步了解抗逆基因表达奠定基础。……
