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盐碱胁迫限制着作物生长和产量,植物根际促生菌(PGPR)通过多种方式促进植物生长发育并抵御盐碱胁迫对植物的影响。Serratia marcescens LJL-11能够在盐碱胁迫下促进紫花苜蓿的生长。本研究利用Illumina Hiseq?4000测序平台对接种或未接种S.marcescens LJL-11的紫花苜蓿(盐碱胁迫下)根组织进行了转录组测序,鉴定在此条件下起重要促生和抗逆作用的关键基因和代谢途径,旨在揭示S.marcescens LJL-11诱导紫花苜蓿盐碱耐受性的分子机制。主要研究结果如下:1.对紫花苜蓿进行转录组测序,共12个样品:3个时间点(0小时、6小时和24小时)、对照与接菌处理。每个样品质量Q30达90%以上,GC含量约41%,测序共获得320.93M reads,经过质检后拼接获得77,788条Unigenes,序列均长为949nt,N50值为1325 nt,与拟南芥和其他豆科物种的同源比对,共55,701(71.6%)条Unigenes获得注释。2.对Unigenes进行GO注释,共注释到42,607个GO条目,对Unigenes的结构进行分析,预测出43,952条CDS序列并鉴定出11,527个SSR位点。3.计算基因表达量并筛选出接种S.marcescens LJL-11后的差异表达基因(DEG),0H:2,585个、6H:2,037个和24H:2,238个。对DEGs进行GO功能分析,胁迫应答、防御反应和信号转导等相关的代谢活动获得富集较多;对DEGs进行MapMan注释分析从中发现重要的基因:HSP、ACO1、GH3等;对DEGs进行KEGG通路富集分析,涉及通路包括植物激素信号转导、氮代谢和MAPK信号传递途径等。此外,从DEGs中挖掘功能基因,其主要涉及胁迫响应、离子平衡、植物激素以及营养代谢相关代谢过程中,如:CHS、GH3、SAUR、ACO和MYC2等,而这些重要的功能基因与S.marcescens LJL-11诱导紫花苜蓿盐碱耐受性的分子机制密切相关。4.通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)实验验证了12个DEGs的基因表达模式,并将其与转录组结果进行相关性分析,结果表明DEGs的qRT-PCR结果和转录组结果的表达模式相一致。5.分析紫花苜蓿GH3基因家族,鉴定出14个Ms GH3成员,根据拟南芥的分组信息将MsGH3分到4个Group中,其中GroupⅠ(MsGH3.1~MsGH3.3)、GroupⅡ(MsGH3.4~MsGH3.6)和GroupⅣ(Ms GH3.7~MsGH3.14);利用CDD数据库对MsGH3的保守结构域进行分析发现都含有GH3结构域;预测MsGH3基因的编码蛋白序列并分析其基本理化性质;分析MsGH3在转录组中的表达模式,其在接种S.marcescens LJL-11后的3个时间点都上调表达;计算MsGH3基因的非同义替换和同义替换(Ka/Ks)比值(小于0.3),表明MsGH3基因在久远的进化中受到了强力的纯化选择,MsGH3基因功能保守。