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全基因组水平的小麦渍水、高温及其复合胁迫响应因子鉴定

文献类型: 中文期刊

作者: 孙龙清 1 ; 秦丹丹 1 ; 董静 1 ; 郑兴飞 1 ; 程红娜 1 ; 付大龙 1 ; 雷添杰 2 ; 徐得泽 1 ;

作者机构: 1.农业农村部作物分子育种重点实验室

2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

关键词: 小麦;高温;渍水;胁迫;转录组;影响因素

期刊名称: 水利水电技术(中英文)

ISSN: 1000-0860

年卷期: 2025 年 56 卷 010 期

页码: 243-256

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 【目的】随着全球气候变化加剧,高温和渍水已成为影响小麦生产的主要非生物胁迫因子。解析小麦响应上述胁迫的关键代谢通路和调控网络,将为小麦抗逆育种提供理论依据。【方法】以小麦品种鄂麦007为材料,在三叶一心期分别进行24 h的单一高温(30℃)、单一渍水及二者复合胁迫处理,以未处理植株为对照,利用RNA-seq技术对叶片进行转录组测序,通过DESeq2分析差异表达基因,并进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,通过qRT-PCR验证关键基因的表达模式。【结果】共鉴定到30 648个差异基因,渍水、高温、渍水+高温胁迫下分别鉴定到3 088个、13 291个和11 269个差异表达基因。其中,902个基因在三种胁迫中均差异表达。GO和KEGG富集分析表明,902个共同响应基因主要参与了烟酰胺代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢等通路。【结论】高温和渍水胁迫通过协同抑制烟酰胺代谢和半胱氨酸代谢通路,破坏铁离子稳态并削弱抗氧化能力,从而加剧小麦的氧化损伤,复合胁迫的效应显著强于单一胁迫,这为解析小麦抗逆机制提供了新视角,为分子设计育种提供理论支撑,对培育适应气候变化的抗逆小麦新品种具有重要实践价值。

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