密植下两个不同耐旱性玉米的比较转录组分析

[目的]比较分析玉米品种郑单7137在密植条件下对不同发育阶段以及与耐旱密植型品种熙玉303比较的转录组数据,为玉米品种郑单7137的密植耕作应对干旱胁迫的研究提供一定的依据。[方法]将郑单7137和熙玉303分别进行6×10^(4)株·hm^(-2)和9×10^(4)株·hm^(-2)进行干旱栽培,在玉米苗期和孕穗期利用高通量测序技术获得不同密植下的转录组数据,利用cutadapt对数据进行质控,通过Hisat2将质控后的数据比对到参考基因组,使用Stringtie对比对到的转录本进行定量,利用edgR包对不同分组进行差异分析筛选差异基因,使用GO ontology和KEGG数据库对差异进行注释和功能富集分析。[结果]在对郑单7137密植下苗期和孕穗期的转录组分析中共鉴定到差异基因数目分别为1926个和278个,苗期密植条件下对郑单7137影响较大,主要影响到的功能玉米素生物合成通路、植物激素信号转导、光合生物的固碳作用、MAPK信号转导、苯丙氨酸、类黄酮生物合成、类胡萝卜素和氧化应激和防御响应等;孕穗期密植对玉米影响较小,对光合作用和苯丙氨酸和类黄酮代谢有影响;在对密植下的郑单7137和熙玉303苗期和孕穗期中鉴定到差异基因分别为2878个和2235个,2个时期均富集到了苯丙酸代谢、光合作用、咖啡因代谢和萜类代谢等,激酶、氧化还原酶活性相关基因显著富集。[结论]密植下对郑单7137的苗期影响较大,在其孕穗期影响较小;在苗期主要通过影响郑单7137的光合作用、苯丙酸代谢、萜类代谢和蛋白酶的磷酸化影响其发育,本研究对郑单7137的合理密植栽培提供一定的研究依据,为玉米耐旱性研究提供重要参考价值。