耐盐黄麻种质资源的鉴定与转录组分析

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shendongshendong
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黄麻是一种能在沿海滩涂、盐碱地大面积种植的重要的耐盐纤维及经济作物,是麻纺工业的重要原料,在世界上的产量与种植面积仅次于棉花,对其耐盐性研究具有重要意义。本研究通过对50份黄麻种质资源进行耐盐性鉴定与评价,筛选到两个耐盐性极端材料,并对其进行了转录组分析,试验结果可为黄麻种质的耐盐性鉴定评价提供参考,为耐盐新品种的培育提供遗传资源,挖掘耐盐相关的基因,主要取得的研究结果如下:1.采用水培法,设0,250 mmol/L NaCl两个浓度对50份黄麻种质幼苗进行处理,调查盐处理后每份材料盐害指数的变化以及第8天的死亡率(DR)。结果表明,第5天的盐害指数SI5、第8天的盐害指数SI8和DR在不同种质间均存在极显著差异,说明不同黄麻种质间耐盐性存在显著差异,250 mmol/L NaCl胁迫浓度可以有效鉴定不同黄麻种质的耐盐性。2.建立盐害指数随时间变化的回归模型,分别求出每份材料盐害症状出现的时间(h)及盐害指数达到50%的时间(d),通过主成分分析、隶属函数法、聚类分析等方法对50份黄麻种质进行综合评价,将其分为4种耐盐类型:高耐盐材料(3份),耐盐材料(6份),中度耐盐材料(31份),盐敏感材料(10份)。3.以TC008-41和NY/252C为试验材料,运用高通量测序技术(Illumina HiSeqTM2000/MiSeqTM),对2份材料在0和250mmol/L NaCl处理12h时的根和叶组织共24个样品进行测序,共得到68961条Unigenes,长度范围为201bp到15890bp,平均长度为1322bp,N50为1721bp。在七大数据库获得注释信息的Unigenes共55080个,鉴定到79个TF家族,总计2372个TF,其中有56个TF家族的385个TF在盐处理下表达量发生变化。4.对差异基因的GO富集分析表明,在NY/252C叶片中,上调表达基因共有524个,下调表达基因777个;在根系中,共有上调基因1293个,下调基因4041个。在TC008-41的叶片中,共有上调基因270个,下调基因129个;在根系中,共有上调基因为452个,下调基因2574个。根据KEGG代谢通路分析,在NY/252C中,差异表达基因显著性富集的代谢通路是植物激素信号传导、核糖体、自噬调节、植物病原相互作用和半乳糖代谢;在TC008-41中,差异表达基因显著性富集的代谢通路是核糖体、植物激素信号传导和氧化磷酸化;NY/252C和TC008-41受到盐害胁迫时都启动了脱落酸(ABA)信号传导;5.利用实时荧光定量PCR法验证了11个差异表达基因的表达情况,结果表明,其在RT-PCR中的差异表达倍数与转录组测序结果整体趋势一致,从而验证了转录组测序结果的可靠性。
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