华北农学报

作者：汤彬, 耿存娟, 曾强, 郭欢乐, 李涵, 曹钟洋, 邓力超, 彭明, 周虹, 陈志辉

单位：1 湖南省作物研究所,湖南 长沙 410125；2 湖南智行三湘农林科技有限公司,湖南 长沙 410205

关键词：玉米,耐热性,转录组测序,差异表达基因,数量性状位点(QTL),

基金：湖南省自然科学基金(2020JJ5341); 湖南创新型省份建设专项经费(2021NK2001); 国家玉米产业技术体系(CARS-02); 湖南省现代农业产业体系(湘农发【2019】105号); 湖南省农业科技创新资金项目(2022CX12); 湖南省农业种质资源保护与利用资金(湘财农指【2022】23号)

玉米籽粒发育时期对高温胁迫十分敏感,严重影响玉米的产量和品质。为研究不同耐高温玉米自交系籽粒响应高温胁迫的基因表达差异,在基因水平解析不同玉米种质响应高温胁迫的分子机制,以前期筛选的耐高温自交系XN202和敏感自交系CT110为材料,利用RNA-Seq技术挖掘正常和高温胁迫下授粉后15 d玉米籽粒的差异表达基因(DEG)。与对照相比,XN202和CT110分别检测到1 517,1 012个DEGs,共同的DEGs有142个,包含7个转录因子。不同耐高温玉米自交系的籽粒对高温胁迫的响应存在明显差异,通过基因本体(GO)功能注释和全基因组及代谢途径数据库(KEGG)信号通路富集分析筛选出DNA复制、核小体、微小染色体维持复合物、DNA引物酶-多聚酶α复合体、营养库活性、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等共同参与响应高温胁迫的应答过程。通过生物信息学分析,共有374个DEGs位于已报道的玉米耐高温相关性状QTL区间,其中42个DEGs为已报道的耐高温相关基因。综上所述,高温胁迫下玉米籽粒会形成复杂的细胞保护和防御系统,AP2/ERF、MYB、bHLH、NAC、HSF、HSP等耐高温相关的DEGs可能在分子调控网络中发挥重要作用。

来源：2023年第4期

《华北农学报》期刊编辑部

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