【摘 要】
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钛离子可显著促进植物的生长,增加作物产量,但作用机制不明。以紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料,用钛离子水溶液(0,8mg/L)喷施植株叶面,24h后取样进行Illumina高通量RNA-Seq
【机 构】
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中国科学院成都生物研究所; 中国科学院大学;
【基金项目】
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国家科技支撑计划项目(2014BAC05B04);中国科学院西部之光项目(Y5C4011100)资助
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钛离子可显著促进植物的生长,增加作物产量,但作用机制不明。以紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料,用钛离子水溶液(0,8mg/L)喷施植株叶面,24h后取样进行Illumina高通量RNA-Seq测序,研究钛离子对紫花苜蓿叶片基因表达的影响,在转录水平上研究钛离子作用的分子机理。以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)为参考基因组进行比对,结果显示,共获得28 437个注释基因。差异表达分析表明,与对照相比,8 mg/L钛离子处理引起大量基因表达发生变化,482个显著差异表达的基因中247个上调表达,235个下调表达。GO和KEGG注释结果显示,大量核糖体(18)、热激蛋白(7)、转录因子WRKY(5)类编码基因均上调表达;尽管病程相关基因上调的个数(11)低于下调的(22),但分析这些抗病相关基因的总体表达量,FPKM从12563上升至16197;下调的基因主要有细胞色素P450家族基因(9个,上调2个,下调7个)。推测钛离子作为一种弱胁迫信号刺激紫花苜蓿产生应答,引起基因表达发生变化,上调了与生长和胁迫适应相关基因的表达,进而促进植物生长和提高对逆境的耐受性。本研究为揭示钛离子调节植物生长的机制研究打下基础,为进一步钛离子制剂在农业生产中的应用提供了指导。
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