中华金叶榆盆栽苗对干旱胁迫的生理响应与转录组分析

为研究中华金叶榆(Ulmus pumila'Zhonghua Jinye')幼苗在干旱胁迫下的生理响应及分子机制.试验采用盆栽中华金叶榆苗人工模拟控水法进行干旱胁迫处理(对照组、中度和重度干旱胁迫组的土壤含水量分别保持在田间含水量的80％、40％、20％),分别在胁迫0、10、20、30 d测定中华金叶榆的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及光合指标,并在胁迫30 d时进行转录组测序分析.结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,叶片的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量逐渐上升,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度逐渐下降,可溶性蛋白含量先上升后下降,胞间CO2浓度先下降后上升.GO功能注释发现,差异表达基因(DEGs)主要富集在分子功能中;KEGG富集分析显示,光合作用是中度胁迫特有的能量代谢通路,核糖体通路在重度胁迫下显著富集.中度、重度胁迫分别有661个、1945个DEGs,有179个共有DEGs.qRT-PCR验证表明,8个DEGs在不同程度胁迫中的表达情况与转录组分析的结果基本一致,证明转录组数据的可靠性.干旱胁迫下渗透调节物质的积累起到积极的抗旱作用,共有DEGs主要富集在光合作用、淀粉和蔗糖代谢、酪氨酸代谢、玉米素的生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢通路.