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本文以对干旱胁迫敏感的Ye478(选自8112和5003的二环系,我国玉米单交种推广的优良自交系,Ye478)和耐早的H21(选自美国先锋种子公司杂交种P78599,我国西北干旱和半干旱地区骨干系,H21)玉米自交系为材料,在苗期进行干旱胁迫处理,对利用solexa高通量测序获得的转录组数据进行基因表达的可变剪接分析,通过对比干旱胁迫与正常对照植株基因可变剪接方式与程度的差异,了解发生可变剪接事件的基因参与的生物学途经;通过反转录PCR等手段扩增出一些基因的部分剪接变体;通过高通量测序分析和qRT-PCR分析了解玉米可变剪接重要的调控者SR蛋白基因家族干旱胁迫下表达规律,筛选干旱胁迫相关的候选SR成员,揭示其与玉米干旱胁迫应答基因表达调控的内在联系。通过对比我们发现:1.总体上,干旱逆境会诱导部分基因的可变剪接,并通过可变剪接反映玉米的受旱程度。干旱逆境会对植物的各种生理状态有所影响,植物体内的各种与水分相关的生理生化反应会发生改变。由于Ye478的耐旱能力远低于H21,所以其在干旱胁迫下发生的可变剪接数目远多于耐旱品系H21。受干旱程度的影响,植物可变剪接数目会出现上升受环境逆境影响植物会增加基因组的多样性大大增加此外,可变剪接多样性的改变一定程度上反映了玉米受胁迫影响的程度;耐早品系H21在干旱条件下所发生的可变剪接改变要小于Ye478,由于可变剪接可以影响基因转录后的命运,这可以理解为Ye478受干旱影响更严重,关闭了大量非生活所必需的基因的表达。2.可变剪接对玉米干旱逆境适应性有一定的影响。H21和Ye478两个品系在干旱逆境下可变剪接的差异表明:部分基因的可变剪接可以增加玉米的耐旱能力在H21对照和Ye478、H21干旱胁迫下发生类似可变剪接的基因,可能与玉米干旱适应性相关。3.在所有两个玉米自交系中,发生的可变剪接的基因大部分在干旱和非干旱胁迫下均发生可变剪接。H21中2/3和Ye478中4/5在正常水分条件下发生可变剪接的基因在干旱胁迫下仍然发生可变剪接。由干旱诱导而发生可变剪接的基因占Ye478和H21干旱中所有发生可变剪接的基因中1/3左右,表明一部分基因可变剪接是玉米行使生理功能所必需的,不会受干旱等环境因素的影响。4.在干旱胁迫下发生可变剪接的基因多数集中在NTP结合、糖代谢以及蛋白合成转运等相关途径中这表明,玉米干旱胁迫下发生可变剪接的基因主要为能量和蛋白代谢相关基因。这表明蛋白和能量的代谢是玉米在干旱逆境下最主要的生理途径,其可能与玉米在干旱胁迫下抗旱性相关的重要通路。5.镁离子结合蛋白是H21在干旱胁迫特异发生可变剪接的重要蛋白成员,这表明镁离子结合蛋白的可变剪接可能与H21的干旱抗逆性相关。6.ABA信号转导通路是玉米干旱胁迫下重要的通路,是触发植物逆境胁迫反应主要传递者。ABA诱导蛋白对植物逆境胁迫具有重要作用。ABA诱导蛋白,不论在H21还是在Ye478中都由于干旱而发生大量的可变剪接。多种转录因子和在H21和Ye478干旱条件下出现相似的可变剪接变化。此外R蛋白及部分剪接因子家族也发生可变剪接,这些可变剪接已被实验验证。7.SR蛋白是玉米中最重要的剪接因子之一,大量SR剪接因子表达量的总体趋势与全基因组可变剪接事件变化的趋势基本一致;可以用大量SR剪接因子的表达量的改变趋势来反应全基因组可变剪接的改变,因而可以用大量剪接因子的表达量变化来表示玉米干旱耐受性。8.部分SR蛋白家族成员与玉米的逆境胁迫应答密切相关。RSZ. ASF/SF2等家族可能与玉米细胞凋亡相关能够在一定程度上反映玉米受胁迫的程度,而SC35亚家族的部分成员在各个转录组中的不同表达显示了其与玉米干旱耐受性的亲密关系。