华北农学报

北大核心,JST,CSCD,WJCI,

国内刊号:13-1101/S

国际刊号:1000-7091

华北农学报杂志2025年第6期:花生荚果响应干旱和渍涝胁迫的转录组学分析

发布日期:

作者:于天一, 樊兆博, 张佳蕾, 路亚, 吴菊香, 杨吉顺, 李尚霞, 吴正锋, 万书波

单位:1 山东省花生研究所,山东 青岛 266100;2 山东省烟台市农业科学研究院,山东 烟台 265500;3 山东省农业科学院 农作物种质资源研究所,山东 济南 250100;4 山东省农业科学院,山东 济南 250100

关键词:花生荚果,干旱胁迫,渍涝胁迫,转录组,籽仁品质,产量,

基金:青岛市自然科学基金原创探索项目(24-4-4-zrjj-146-jch); 国家重点研发计划课题(2021YFB3901303); 山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2025G13); 山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2025A08); 山东省重点研发计划项目(2021LZGC026); 青岛市科技惠民计划项目(25-1-5-xdny-21-nsh)

为解析花生荚果响应水分胁迫的分子机制,利用盆栽试验并结合转录组学分析,以正常供水处理为对照,系统探究了花针期阶段性干旱和渍涝胁迫对花生产量、品质及基因表达的影响。结果表明,干旱和渍涝胁迫均显著降低花生荚果产量(降幅分别为26.43%和77.69%)及籽仁粗脂肪含量(降幅分别为9.46, 6.71百分点)。转录组分析进一步表明,干旱胁迫组与对照组、渍涝胁迫组与对照组分别鉴定出1 525,1 382个差异表达基因,且两类差异表达基因均以表达下调为主,其中,干旱胁迫抑制了花生荚果中与脂质和脂肪酸代谢相关的6个关键代谢过程,其中88.38%的基因表达呈下调趋势,揭示了脂质代谢紊乱可能是干旱导致花生产量和品质下降的主要原因。渍涝胁迫则主要通过下调催化活性、跨膜运输、氧化还原及次生代谢物的生物合成等相关基因的表达,干扰荚果的代谢与防御功能。此外,KEGG富集分析结果显示,代谢途径和次生代谢物生物合成通路在2种水分胁迫下均受到显著影响。关键基因qRT-PCR验证结果与RNA-seq数据一致,证实了转录组结果的可靠性。综上,从转录组层面阐明了花生荚果响应水分胁迫的分子基础,明确脂质代谢紊乱是干旱胁迫导致花生产量下降、品质变劣的主要原因,而花生主要通过调控荚果中氧化还原及代谢相关通路基因的表达,以应对渍涝胁迫带来的不利影响。

来源:2025年第6期

《华北农学报》期刊编辑部

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