蕨麻响应盐碱胁迫的形态及转录组分析

为研究不同盐碱胁迫对蕨麻生长情况的影响,结合转录组进行测序分析,采用土培法对蕨麻进行不同梯度的NaCl、NaHCO_3胁迫处理,分析其株高、茎粗等形态指标对不同浓度盐碱胁迫的响应差异,结购买NN2211合Illumina高通量测序技术进行转录组测序,初步探究盐碱胁迫对其转录水平的影响。结果表明,盐碱胁迫下,蕨麻对盐的耐受能力强于碱,随着胁迫浓度的增高,蕨麻相关农艺性状呈先增加后降低的趋势,整体呈现出“低促高抑”的现象;MDA含量随胁迫浓度的增大呈先升后降的趋势,说明膜脂过氧化明显,且当胁迫浓度超过一定阈值,抗氧化和渗透调节系统均不能缓解其膜系统损伤;转录组测序共产生82.95 Gb Data,各样品Clean Data均达到8.41 Gb及以上,Q 30碱基百分比在93.17%及以上,通过DEGs分析,3个比较组(ck-vs-NaCl、ck-vs-NaHCO_3、NaCl-vs-NaHCO_3)分别筛选出1 616个、1 590个和1 770个DEGs; GO富集分析结果表明,盐应答、类黄酮生物合成过程、硝酸还原酶(NADPH)等GO Term被显著富集;KEGG分析表明,苯丙烷生物合成、黄酮类化合物生物合成、MAPK信号途径和植物激确认细节素信号转导等通路被显著富集;并且在DEGs中鉴定的ERF、MYB、NAC、WRKY、MYB和bZIP转录因子家族成员最多。蕨麻主要通过提高茎粗和减小小叶面积等方式来适应胁迫环境,整体呈现“低促高抑”的规律,其存在一定阈值。蕨麻通过调节膜成分、氧化还原酶活性、类黄酮生物合成过程、苯丙烷生物合成、MAPK信号途径和植物激素信号转导等生物过程和代谢途径,结合有关转录因子对其所处Translational biomarker盐碱环境进行响应。