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大麦耐盐近等基因系叶片响应盐胁迫的转录组学分析
1
作者
李璐飞
孙成群
+4 位作者
张宇航
张萌娜
洪益
许如根
朱娟
《江苏农业科学》
北大核心
2024年第24期44-52,共9页
为解析大麦耐盐基因QSl.TxNn.2H响应盐胁迫的分子机制,以包含耐盐基因QSl.TxNn.2H的1对近等基因系N53(盐敏感)和T66(耐盐)为供试材料,通过转录组测序(RNA-Seq)分析对照和盐胁迫(300 mmol/L NaCl)处理120 h的近等基因系叶片中响应盐胁迫...
为解析大麦耐盐基因QSl.TxNn.2H响应盐胁迫的分子机制,以包含耐盐基因QSl.TxNn.2H的1对近等基因系N53(盐敏感)和T66(耐盐)为供试材料,通过转录组测序(RNA-Seq)分析对照和盐胁迫(300 mmol/L NaCl)处理120 h的近等基因系叶片中响应盐胁迫的差异表达基因,根据测序结果进行DEG筛选、GO富集和KEGG分析,并使用qPCR技术分析基因的表达水平,验证转录组测序结果。研究表明,从N53中共鉴定到6652个DEG,其中3348个基因上调,3304个基因下调;T66中只鉴定到1447个DEG,716个基因上调,731个基因下调。GO富集表明,DEG主要富集在细胞过程、代谢过程、转运蛋白活性、细胞膜等。KEGG富集表明,耐盐系T66中特异性富集激素信号转导和植物MAPK信号通路,并筛选到12个在近等基因系间差异表达的基因。使用qPCR技术分析了盐胁迫中与离子运输相关的HvHKT、HvNHX和HvVHP基因的表达水平,结果与转录组里基因表达趋势一致,验证了转录组数据的准确性。QSl.TxNn.2H可能通过调控离子相关基因如HvNHX1、HvNHX4、HvHTK1.3、HvHTK2.2、HvVHP1.2和HvVHP1.1的表达调控大麦耐盐性。此外,在QSl.TxNn.2H定位区间内,有10个DEG,为QSl.TxNn.2H候选基因鉴定提供了参考。研究结果初步探索了耐盐基因QSl.TxNn.2H调控大麦耐盐性的分子机制,并分析了QSl.TxNn.2H定位区间内的DEG,为大麦耐盐育种提供了候选基因及理论依据。
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关键词
大麦
盐胁迫
转录组
差异表达基因
KEGG富集
候选基因
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职称材料
大麦PYL、PP2CA和SnRK2家族基因鉴定及盐胁迫下的表达分析
2
作者
孙成群
张萌娜
+4 位作者
洪益
张宇航
李璐飞
许如根
朱娟
《麦类作物学报》
北大核心
2025年第6期735-748,共14页
脱落酸(abscisic acid,ABA)在植物生长、发育、衰老及胁迫响应等方面均发挥重要作用,其核心信号转导通路由PYL-PP2CA-SnRK2组成。为探究大麦PYL、PP2CA和SnRK2蛋白功能特征、表达模式及进化关系,本研究利用生物信息学方法对大麦PYL、PP...
脱落酸(abscisic acid,ABA)在植物生长、发育、衰老及胁迫响应等方面均发挥重要作用,其核心信号转导通路由PYL-PP2CA-SnRK2组成。为探究大麦PYL、PP2CA和SnRK2蛋白功能特征、表达模式及进化关系,本研究利用生物信息学方法对大麦PYL、PP2CA和SnRK2家族成员进行了全基因组鉴定,并分析其成员的基因结构、染色体定位、蛋白理化性质、启动子区顺式作用元件、组织表达以及逆境胁迫下的转录组表达量等。结果在大麦中共鉴定到10个HvPYL、13个HvPP2CA及9个HvSnRK2基因。HvPYLs和HvPP2CAs分布在1H~5H和7H,HvSnRK2s分布在1H~5H;HvPYLs和HvPP2CAs主要定位叶绿体,HvSnRK2s主要定位在细胞质中。三个家族成员的motif均具有高度的保守性,氨基酸数均小于500,启动子上含有大量响应激素元件。三个家族的基因在根、茎、花序和种子中表达量存在显著差异,HvPYL2在根部表达量最高,HvPYL9在种皮表达量最高;HvPP2C-A1~10在花序表达量较高;HvSnRK2.5、HvSnRK2.7、HvSnRK2.8在种皮表达量较高。对一对耐盐性差异显著的近等基因系在盐胁迫下48 h和60 h的转录组数据分析,结果显示,HvPP2C-A2、HvPP2C-A4、HvPP2C-A6、HvPP2C-A9、HvPP2C-A10和HvSnRK2.4受盐胁迫诱导显著上调表达,而HvPYL6和HvPYL7显著下调表达。实时荧光定量PCR验证结果与转录组数据一致。综合来看,PYL,PP2CA和SnRK2家族基因在大麦响应盐胁迫过程中扮演着重要角色。
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关键词
大麦
PYL
PP2CA
SnRK2
生物信息学
盐胁迫
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职称材料
题名
大麦耐盐近等基因系叶片响应盐胁迫的转录组学分析
1
作者
李璐飞
孙成群
张宇航
张萌娜
洪益
许如根
朱娟
机构
扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心
出处
《江苏农业科学》
北大核心
2024年第24期44-52,共9页
基金
江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(编号:202411117241Y)
国家自然科学基金(编号:32301871)
+3 种基金
省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室开放课题(编号:XZNKY-CZ-2024-02)
江苏省重点及面上项目(编号:BE2023334)
国家大麦青稞产业技术体系建设专项(编号:CARS-05)
江苏高校优势学科建设工程项目。
文摘
为解析大麦耐盐基因QSl.TxNn.2H响应盐胁迫的分子机制,以包含耐盐基因QSl.TxNn.2H的1对近等基因系N53(盐敏感)和T66(耐盐)为供试材料,通过转录组测序(RNA-Seq)分析对照和盐胁迫(300 mmol/L NaCl)处理120 h的近等基因系叶片中响应盐胁迫的差异表达基因,根据测序结果进行DEG筛选、GO富集和KEGG分析,并使用qPCR技术分析基因的表达水平,验证转录组测序结果。研究表明,从N53中共鉴定到6652个DEG,其中3348个基因上调,3304个基因下调;T66中只鉴定到1447个DEG,716个基因上调,731个基因下调。GO富集表明,DEG主要富集在细胞过程、代谢过程、转运蛋白活性、细胞膜等。KEGG富集表明,耐盐系T66中特异性富集激素信号转导和植物MAPK信号通路,并筛选到12个在近等基因系间差异表达的基因。使用qPCR技术分析了盐胁迫中与离子运输相关的HvHKT、HvNHX和HvVHP基因的表达水平,结果与转录组里基因表达趋势一致,验证了转录组数据的准确性。QSl.TxNn.2H可能通过调控离子相关基因如HvNHX1、HvNHX4、HvHTK1.3、HvHTK2.2、HvVHP1.2和HvVHP1.1的表达调控大麦耐盐性。此外,在QSl.TxNn.2H定位区间内,有10个DEG,为QSl.TxNn.2H候选基因鉴定提供了参考。研究结果初步探索了耐盐基因QSl.TxNn.2H调控大麦耐盐性的分子机制,并分析了QSl.TxNn.2H定位区间内的DEG,为大麦耐盐育种提供了候选基因及理论依据。
关键词
大麦
盐胁迫
转录组
差异表达基因
KEGG富集
候选基因
分类号
S512.301 [农业科学—作物学]
S512.303 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
大麦PYL、PP2CA和SnRK2家族基因鉴定及盐胁迫下的表达分析
2
作者
孙成群
张萌娜
洪益
张宇航
李璐飞
许如根
朱娟
机构
扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心
出处
《麦类作物学报》
北大核心
2025年第6期735-748,共14页
基金
国家自然科学基金项目(32301871)
国家重点研发计划项目(2022YFD2301302,2022YFD2301300)
+2 种基金
国家大麦青稞产业技术体系专项(CARS-05)
江苏高校优势学科建设工程项目
2022年农业重大技术协同推广计划项目(2022-ZYXT-04-2)。
文摘
脱落酸(abscisic acid,ABA)在植物生长、发育、衰老及胁迫响应等方面均发挥重要作用,其核心信号转导通路由PYL-PP2CA-SnRK2组成。为探究大麦PYL、PP2CA和SnRK2蛋白功能特征、表达模式及进化关系,本研究利用生物信息学方法对大麦PYL、PP2CA和SnRK2家族成员进行了全基因组鉴定,并分析其成员的基因结构、染色体定位、蛋白理化性质、启动子区顺式作用元件、组织表达以及逆境胁迫下的转录组表达量等。结果在大麦中共鉴定到10个HvPYL、13个HvPP2CA及9个HvSnRK2基因。HvPYLs和HvPP2CAs分布在1H~5H和7H,HvSnRK2s分布在1H~5H;HvPYLs和HvPP2CAs主要定位叶绿体,HvSnRK2s主要定位在细胞质中。三个家族成员的motif均具有高度的保守性,氨基酸数均小于500,启动子上含有大量响应激素元件。三个家族的基因在根、茎、花序和种子中表达量存在显著差异,HvPYL2在根部表达量最高,HvPYL9在种皮表达量最高;HvPP2C-A1~10在花序表达量较高;HvSnRK2.5、HvSnRK2.7、HvSnRK2.8在种皮表达量较高。对一对耐盐性差异显著的近等基因系在盐胁迫下48 h和60 h的转录组数据分析,结果显示,HvPP2C-A2、HvPP2C-A4、HvPP2C-A6、HvPP2C-A9、HvPP2C-A10和HvSnRK2.4受盐胁迫诱导显著上调表达,而HvPYL6和HvPYL7显著下调表达。实时荧光定量PCR验证结果与转录组数据一致。综合来看,PYL,PP2CA和SnRK2家族基因在大麦响应盐胁迫过程中扮演着重要角色。
关键词
大麦
PYL
PP2CA
SnRK2
生物信息学
盐胁迫
Keywords
Barley
PYL
PP2CA
SnRK2
Bioinformatics
Expression pattern
分类号
S512.3 [农业科学—作物学]
S330 [农业科学—作物遗传育种]
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作者
出处
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被引量
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1
大麦耐盐近等基因系叶片响应盐胁迫的转录组学分析
李璐飞
孙成群
张宇航
张萌娜
洪益
许如根
朱娟
《江苏农业科学》
北大核心
2024
0
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职称材料
2
大麦PYL、PP2CA和SnRK2家族基因鉴定及盐胁迫下的表达分析
孙成群
张萌娜
洪益
张宇航
李璐飞
许如根
朱娟
《麦类作物学报》
北大核心
2025
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