南方型紫花苜蓿耐鹽突變體鹽脅迫響應(yīng)差異基因鑒定與分析.pdf

1、中國(guó)海域遼闊，濱海鹽堿地只有小部分被利用耕種，大部分還為荒地和海涂地，海岸帶擁有大量的鹽堿土待開發(fā)利用，是重要的后備土地資源。濱海鹽堿地改良和生態(tài)綠化是中國(guó)沿海城市化進(jìn)程中一項(xiàng)異常艱巨的重要難題。根據(jù)近年來國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，篩選耐鹽植物是進(jìn)行濱海鹽堿地生物改良和生態(tài)綠化最具光明前景的經(jīng)濟(jì)有效的方法。紫花苜蓿(Medicago sativaL.)是一種具有較強(qiáng)耐鹽性的豆科植物，栽培歷史悠久，在全球廣泛種植，具有一定的觀賞價(jià)值，是進(jìn)行鹽堿地改

2、良和園林綠化的理想植物。本研究以高秋休眠級(jí)南方型紫花苜?！甅illennium’的耐鹽突變體為材料，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析，篩選鹽脅迫響應(yīng)差異基因，并對(duì)其進(jìn)行GO功能顯著性分析、KEGGPathway顯著性富集分析和轉(zhuǎn)錄因子分子，已期探究耐鹽相關(guān)基因參與的主要生物學(xué)功能和代謝途徑，為進(jìn)一步研究紫花苜蓿耐鹽分子機(jī)制，培育耐鹽新品種奠定基礎(chǔ)。本研究結(jié)果如下:
　　1、通過對(duì)南方型紫花苜蓿耐鹽突變體幼苗進(jìn)行250mmol/L NaC1處理0

3、、24、48、72和96h時(shí)生理指標(biāo)的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)在鹽脅迫72h內(nèi)，葉片相對(duì)含水量持續(xù)降低，脯氨酸含量、相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量和SOD活性持續(xù)升高;在鹽脅迫大于72h后，葉綠素含量和SOD活性明顯下降，脯氨酸含量、相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量升高幅度增大。表明250mmol/L NaCl處理72h是紫花苜蓿耐鹽突變體幼苗鹽脅迫響應(yīng)的最佳時(shí)間，為接下來耐鹽分子機(jī)制研究提供了依據(jù)。
　　2、利用RNA-Seq技術(shù)，經(jīng)過250mmol/L Na

4、Cl脅迫72h，南方型紫花苜蓿耐鹽突變體幼苗葉片樣品中共檢測(cè)到30900個(gè)基因表達(dá)量發(fā)生改變，其中7694個(gè)基因被定義為差異基因（4187個(gè)基因上調(diào)表達(dá)，3507個(gè)基因下調(diào)表達(dá)），包括隸屬于50個(gè)轉(zhuǎn)錄家族的422個(gè)轉(zhuǎn)錄因子（268個(gè)轉(zhuǎn)錄因子上調(diào)表達(dá)，154個(gè)轉(zhuǎn)錄因子下調(diào)表達(dá)）。
　　3、實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證表明，隨機(jī)選擇的8個(gè)差異表達(dá)基因在鹽脅迫前后的表達(dá)特點(diǎn)與表達(dá)譜測(cè)序結(jié)果一致，表明了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)的可靠性。
　　4、G

5、O功能顯著性分析顯示，差異表達(dá)基因的生物學(xué)功能主要表現(xiàn)在催化活性、結(jié)合、細(xì)胞組分、細(xì)胞、代謝過程和細(xì)胞過程。KEGG Pathway顯著性富集分析顯示，差異表達(dá)基因廣泛涉及代謝途徑和次生代謝產(chǎn)物生物合成。候選出MsGST、MsL-APX、MsGPX、MsRLK、MsSIK、MsSnRK、MsCMLs、MsCMO、MsMIP、MsP5CS1、MsP5CS3、MsABCB、MsWBC、MsLEA3和MsPP2C等重要耐鹽相關(guān)基因。轉(zhuǎn)錄因子分