利用叶片结构、生理及转录组分析雾冰藜干旱胁迫响应机制

为探究雾冰藜(Bassia dasyphylla)对干旱胁迫的结构、生理和分子响应机制,对不同干旱胁迫梯度处理的叶片进行解剖结构、生理指标及转录组学测定。结果表明:干旱胁迫导致贮水组织厚度显著降低(P<0.05),叶厚和表皮厚在干旱胁迫7 d时显著增大(P<0.05),分别增加24.32%和84.58%;脯氨酸含量在干旱胁迫21 d最高(P<0.05),H2O2含量在胁迫14和21 d显著增多(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)活性先降后升,在胁迫21和28 d显著升高,过氧化物酶(POD)活性在胁迫14 d最大(P<0.05),为38.08 U·g^(-1)。与0 d相比,干旱胁迫7、14、21和28 d的差异表达基因(DEGs)分别有1860、2781、1550和819个;DEGs显著富集在有机氮复合代谢过程、氧化磷酸化、防御反应、ATP代谢过程等GO条目中;DEGs显著富集在氧化磷酸化、蛋白酶体、核糖体和剪接体等KEGG通路中。非生物胁迫相关通路DEGs分析表明,胁迫感知受体激酶(热激蛋白、干旱/盐胁迫蛋白等),抗氧化酶(CCS、POD等)、信号通路(Ca^(2+)、MAPK等)、转录因子(ERF、bZIP、MYB等)、激素信号通路、细胞壁合成、蛋白质降解和次级代谢物等通路基因参与干旱胁迫响应调节。研究结果可为今后雾冰藜抗旱基因资源挖掘和利用提供参考。