不同施氮水平下甘蓝型油菜发育种子中基因表达谱差异分析

氮肥是油菜生长发育需要的重要营养元素之一,增施氮肥可提高油菜籽产量和蛋白质含量,但降低种子含油量。筛选氮肥不敏感油菜基因型、发掘氮肥响应基因及调控网络研究尚不多见。本研究以油菜中双11和德国品种Parter为材料,设置4个氮水平(施用尿素0、90、180和270kghm–2),随机区组试验,利用Agilent油菜基因芯片在全基因组水平分析施氮(180kghm–2)和未施氮(对照)处理授粉25d种子的基因表达谱。结果显示,随着施氮量的增加,种子含油量降低,而蛋白质含量增加,且在2个品种中的变化程度不同,Parter含油量的下降水平比中双11显著。处理与对照相比,中双11和Parter分别有827个和3676个差异表达基因,明显存在基因型的差异;2个品种中共同的差异表达基因有278个,其中上调表达的151个,下调表达的80个,差异表达在10倍以上的基因有4个。根据基因功能注释,2个品种中的差异表达基因分子功能主要为催化、结合和转录调节活性,参与细胞、代谢和应激等生物过程,约50%的差异基因未得到功能注释。选择8个差异表达基因进行实时荧光定量PCR分析,结果显示2种方法的检测结果吻合率为94%,表明检测结果具有一定的生物重复性。本结果为进一步筛选油菜氮肥敏感基因型、开展氮应答机制研究提供了有用信息。