探究涝害胁迫下木薯苗期生理响应及基因表达差异,以期为湖南地区木薯北移栽培的防灾减灾提供理论依据。本研究以NZ199木薯幼苗为研究对象,设置中度(W1)和重度(W2)2个涝害水平,以正常供水(CK)为对照,测定胁迫14 d及复水后NZ199木薯幼苗...探究涝害胁迫下木薯苗期生理响应及基因表达差异,以期为湖南地区木薯北移栽培的防灾减灾提供理论依据。本研究以NZ199木薯幼苗为研究对象,设置中度(W1)和重度(W2)2个涝害水平,以正常供水(CK)为对照,测定胁迫14 d及复水后NZ199木薯幼苗光合特性、抗氧化酶活性等指标,并对胁迫14 d的木薯叶片进行转录组测序分析。结果表明:随着胁迫程度加重,净光合速率下降,气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率整体呈上升趋势;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性在涝害胁迫下显著高于CK,丙二醛含量增加,且积累程度与胁迫程度呈正相关,表明植株在遭受涝害时启动抗氧化机制,但仍受到一定程度的氧化损伤;复水处理后,光合指数较胁迫前显著下降,抗氧化酶活性和丙二醛含量也有所下降,说明植株虽有一定恢复能力,但仍未完全恢复到胁迫前的正常水平。转录组测序结果显示,在W1 vs CK、W2 vs CK、W2 vs W1三个比较组中,分别鉴定出900、1542、575个差异表达基因,其中上调基因有1594个,下调基因有1423个。KEGG显著富集通路包括类黄酮生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等。综上所述,木薯幼苗具有一定抗涝能力,但其抗涝性存在阈值,在涝害发生时及时排水有助于减轻植株损伤。本研究系统分析了湖南地区木薯在不同程度涝害胁迫下的生理及基因表达变化,并鉴定出多个与抗涝相关的差异表达基因和通路,为筛选木薯响应涝害胁迫的候选基因奠定理论基础,也为后续深入研究木薯抗涝分子机制和培育抗涝品种提供新的方向。展开更多
文摘探究涝害胁迫下木薯苗期生理响应及基因表达差异,以期为湖南地区木薯北移栽培的防灾减灾提供理论依据。本研究以NZ199木薯幼苗为研究对象,设置中度(W1)和重度(W2)2个涝害水平,以正常供水(CK)为对照,测定胁迫14 d及复水后NZ199木薯幼苗光合特性、抗氧化酶活性等指标,并对胁迫14 d的木薯叶片进行转录组测序分析。结果表明:随着胁迫程度加重,净光合速率下降,气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率整体呈上升趋势;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性在涝害胁迫下显著高于CK,丙二醛含量增加,且积累程度与胁迫程度呈正相关,表明植株在遭受涝害时启动抗氧化机制,但仍受到一定程度的氧化损伤;复水处理后,光合指数较胁迫前显著下降,抗氧化酶活性和丙二醛含量也有所下降,说明植株虽有一定恢复能力,但仍未完全恢复到胁迫前的正常水平。转录组测序结果显示,在W1 vs CK、W2 vs CK、W2 vs W1三个比较组中,分别鉴定出900、1542、575个差异表达基因,其中上调基因有1594个,下调基因有1423个。KEGG显著富集通路包括类黄酮生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等。综上所述,木薯幼苗具有一定抗涝能力,但其抗涝性存在阈值,在涝害发生时及时排水有助于减轻植株损伤。本研究系统分析了湖南地区木薯在不同程度涝害胁迫下的生理及基因表达变化,并鉴定出多个与抗涝相关的差异表达基因和通路,为筛选木薯响应涝害胁迫的候选基因奠定理论基础,也为后续深入研究木薯抗涝分子机制和培育抗涝品种提供新的方向。
