2025, Vol. 45文章信息
- 杨瑛斌, 付国香, 郝文芳
- YANG Yingbin, FU Guoxiang, HAO Wenfang
- 小沙冬青对干旱胁迫的生理响应和转录组分析
- Physiological response and transcriptome analysis of Ammopiptanthus nanus to drought stress
- 生态学报. 2025, 45(2): 854-865
- Acta Ecologica Sinica. 2025, 45(2): 854-865
- http://dx.doi.org/10.20103/j.stxb.202306051189
-
文章历史
- 收稿日期: 2023-06-05
- 网络出版日期: 2024-10-10
2. 博济医药科技股份有限公司, 广州 510000
2. Boji Medical Technology Co., Ltd., Guangzhou 510000, China
干旱是全球植物面临的最重要的胁迫之一, 近年来, 由于持续的全球气候变化, 干旱胁迫的严重程度和频率稳步上升[1]。植物在与生存环境的长期选择和适应中, 在生理和分子水平形成了独特的干旱信号转导机制以及较为系统的缺水逆境应对策略[1], 如植物通过调控ABA信号通路、钙离子信号通路和促有丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)级联信号通路等与干旱密切相关的信号通路, 来增加根系水分吸收、关闭气孔减少水分流失、组织内的渗透调节, 从而积极适应干旱环境。如此复杂的调控网络需要多个调控基因和功能基因的作用下进行。研究表明, 某些基因的异源表达能提高植物的耐旱性[2], 而拥有大量耐旱相关的候选基因, 是提高转基因植物耐旱性的前提条件。因此, 以耐旱植物或干旱环境适生植物为材料的转录组数据分析, 可以深入认识抗旱生理及分子机制, 挖掘抗旱关键基因, 为分子设计育种提供更多的数据支持。
小沙冬青(Ammopiptanthus nanus)隶属于豆科(Leguminosae)沙冬青属(Ammopiptanthus), 常绿灌木, 作为荒漠植被的重要物种, 形成了特殊的抗逆表型, 如栅栏组织发达且存在粘液细胞、表皮细胞中存在大液泡等[3-4]。小沙冬青还可通过“午休”机制、改变氨基酸代谢(特别是脯氨酸和天冬氨酸)水平, 来抵御干旱胁迫[5]。表型是环境和基因共同作用的结果, 转录组能够在一定程度上反映这种结果。近年来人们已从小沙冬青的同属近缘种蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)中鉴定出多个耐旱基因[6-15], 而在小沙冬青的AnDHN、AnEXPA1、AnEXPA2等, 被证明能够赋予植物较好的耐旱性[16-23]。本研究对小沙冬青幼苗叶片进行转录组测序, 挖掘小沙冬青耐旱基因及代谢通路, 为逆境适生植物的抗旱基因挖掘提供新的参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料及处理小沙冬青种子采集自新疆乌恰县。挑选健康饱满的种子, 用1%高锰酸钾消毒10 min, 用蒸馏水洗净后播种于装有等量沙土的花盆中, 于28℃培养, 光照16 h/d, 黑暗8 h/d, 待幼苗长到5-6叶期时, 将长势健康且一致的幼苗连根挖出, 用蒸馏水冲洗幼苗根部, 将幼苗转移入1/2 Hoagland营养液中进行缓苗处理, 2-3 d后, 将幼苗转移入含25%PEG-6000的1/2 Hoagland营养液中模拟干旱胁迫处理, 以在1/2 Hogland营养液中培养的幼苗为对照, 分别于处理的0、1、3、6、12 h进行取样, 每个处理3次重复。转录组测序委托华大基因股份有限公司开展。
1.2 生理指标测定及方法采集完整健康的小沙冬青新鲜叶片用于测定生理指标测定, 光合色素含量采用乙醇提取法, 可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定, Pro含量采用酸性茚三酮法测定, SOD活性的测定采用NBT光还原法, CAT活性的测定采用紫外吸收法、POD活性的测定采用愈创木酚法[24]。
1.3 RNA提取、文库构建与转录组测序提取样品RNA后, 用Nanodrop分光光度计及Aglient2100生物分析仪检测RNA纯度、浓度及完整性等。RNA样品质量检测合格后, 进行cDNA文库构建, 使用Agilent2100检测文库的大小、浓度。
利用BGISEQ-500平台对上述构建合格的cDNA文库进行测序。测序得到的原始数据, 通过FastQC软件进行质量评估, 采用trimmomatic软件[25]过滤掉低质量、接头污染以及未知碱基N含量大于5%的reads。使用Bowtie2[25]将clean reads比对到参考基因序列, 之后再使用RSEM计算基因和转录本的表达水平。使用Trinity[25]对clean reads进行组装, 通过Tgicl[25]进行去冗余得到Unigenes, 再用BUSCO[25]与保守基因进行比较, 对组装质量进行评估。将对组装得到的Unigenes进行KEGG、GO、NR、NT、SwissProt、Pfam和KOG功能数据库注释, 获得其注释信息。差异基因筛选条件为P-adjust < 0.05 & |log2FC|≥1, 采用R(版本：4.2.2)对差异基因进行KEGG和GO富集分析, P≤0.05判断此KEGG通路或GO功能存在显著富集。
1.4 差异基因qRT-PCR验证挑选6个差异表达基因进行qRT-PCR验证, 植物样品RNA提取及质量检测方法同上, 设计引物(表 1), 利用天根反转录试剂盒进行cDNA模板构建, 用于后续qRT-PCR试验, 以Actin基因为内参, 使用2-ΔΔCT法计算基因的相对表达量。
| 基因 Unigene |
正向引物序列 Forward primer sequence |
反向引物序列 Reverse primer sequence |
| Unigene878_All | CCGTCCGTCCAAGAGCCAAA | AAGCCGTCGTTGCTGGAACT |
| CL2228.Contig14_All | ATGCCGAATGCCCGTGAAGT | GCAATAGTGGTCGGGACCAAGAAA |
| CL4706.Contig2_All | GATGACGTCGATGCCGGGTT | CGGTGTCGCGAATCACATCG |
| CL8804.Contig2_All | CCGCAGGAAAGTAAGAGTGGCA | GGTGGAAAGCCCAGAAGGAACA |
| CL4964.Contig1_All | ATGCCGAATGCCCGTGAAGT | GCAATAGTGGTCGGGACCAAGAAA |
| CL1237.Contig3_All | TGTGGTGGCTGTGCATGATGA | GCTGGGCCACAAAGCAGGTA |
| CL4854.Contig1_All | ACAAAGGAAGAAGCAGCTCGGT | GCTTGCAATAGCTGCTCGCT |
| CL2854.Contig6_All | CACCATGGGTGGGATTGGCA | CACCACCACCACCAGCTGAA |
| CL9080.Contig3_All | CGTGGCAGAACTGCGGCATA | CGTGGCAGAACTGCGGCATA |
| Unigene30166_All | TGGCATTGCTTGCACCTGGA | CGGCAACATGGTGTGGACCT |
| Actin | CCAGGCTGTCCTCTCCCTGT | GATGGCATGAGGGAGCGCAT |
随着干旱胁迫时间的增加, 小沙冬青幼苗叶片的叶绿素a和类胡萝卜素含量呈先下降再上升的趋势；叶绿素b含量呈先上升再下降趋势, 并于12 h时达到峰值；可溶性糖含量大体上呈上升趋势；Pro含量呈上升趋势；SOD、POD活性先增加后维持稳定, 并于3 h达到峰值；CAT的活性差异不显著。干旱有助于提高小沙冬青叶片光合色素含量, 增加抗氧化酶活性和渗透调节物质, 其中Pro与SOD的含量和活性提升较为明显(图 1)。
|
| 图 1 小沙冬青幼苗叶片中的光合色素、渗透调节物质含量, 抗氧化酶活性 Fig. 1 Content of photosynthetic pigments and osmoregulatory substances, antioxidant enzyme activity in leaves of A. nanus seedlings *表示干旱处理组在同一时期下与对照组差异显著(P＜0.05) |
使用BGISEQ-500平台对15个样本进行测序, 共获得了94.83 Gb数据, Q30碱基分布在89.23%-90.78%, GC含量在42.23%-42.74%, 说明测序结果准确度较高, 可以用于后续分析。经Trinity组装后共获得122053条Unigenes, 平均长度为1707 bp, N50长度为2453 bp, GC含量为39.43%。长度分布在200-1000 bp的Unigenes有44475条, 占总数的36.43%, 长度分布在1000-2000 bp的Unigenes有36165条, 占29.63%, 在2000-3000 bp的Unigenes有23465条, 占19.23%, 在3000 bp以上的有17948条, 占14.70%。结果表明小冬沙青无参转录组测序数据和拼接结果良好, 可以进行后续的转录组学分析。
2.3 Unigenes的功能注释将小沙冬青测序得到的所有Unigenes分别与NR、NT、SwissProt、KEGG、KOG、GO和Pfam数据库进行比对, 结果表明有注释信息的Unigenes为100869条, 占总Unigenes的82.64%, 其中, 注释到NR数据库的数量最多, 有94523条Unigenes, 占77.44%, 注释到GO数据库的最少, 有67918条, 占55.65%, 且在GO数据库有注释的Unigenes均能在其他数据库得到注释(表 2, 图 2)。将Unigenes序列与NR非冗余蛋白数据库进行比对, 在自然资源中匹配的不同物种之间的同源性显示在所有Unigenes中有35.20%与狭叶羽扇豆(Lupinus angustifolius)匹配, 其次是相思子(Abrus precatorius)、木豆(Cajanus cajan)(图 3)。
| 数据库 Database |
非冗余蛋白库 NR |
核酸序列数据库 NT |
京都基因与基因组百科全书KEGG | 同源蛋白簇 KOG |
瑞士蛋白质序列数据库 Swissprot |
蛋白质家族数据库 Pfam |
基因本体数据库 GO |
| 基因数量Unigene number | 94523 | 93621 | 76171 | 74089 | 70688 | 69720 | 67918 |
| 占比Percentage/% | 77.44 | 76.71 | 62.41 | 60.70 | 57.92 | 57.12 | 55.65 |
| NR：非冗余蛋白库Non-redundant protein sequence database；NT：核酸序列数据库Nucleotide sequence database；KEGG：京都基因与基因组百科全书Kyoto encyclopedia of genes and genomes；KOG：同源蛋白簇Clusters of orthologous groups of proteins；Swissprot：瑞士蛋白质序列数据库Swiss-prot protein sequence database；Pfam：蛋白质家族数据库Protein family analysis and modeling；GO：基因本体数据库Gene ontology | |||||||
|
| 图 2 基因注释花瓣图 Fig. 2 Flower plots of unigene annotation 图中数据为在各个数据库中注释到的Unigenes数量; NR：非冗余蛋白库Non-redundant protein sequence database；NT：核酸序列数据库Nucleotide sequence database；KEGG：京都基因与基因组百科全书Kyoto encyclopedia of genes and genomes；KOG：同源蛋白簇Clusters of orthologous groups of proteins；Swissprot：瑞士蛋白质序列数据库Swiss-prot protein sequence database；Pfam：蛋白质家族数据库Protein family analysis and modeling；GO：基因本体数据库Gene ontology |
|
| 图 3 NR注释物种分布 Fig. 3 Annotation species distribution of NR 饼图中的数字表示Unigene的数量 |
以P-adjust < 0.05 & |log2FC|≥1为筛选条件, 将对照组(0 h)和干旱处理后1 h、3 h、6 h、12 h的小沙冬青叶片转录组比对分析发现, 随着处理时间的增加, 差异基因数量增加(图 4)。在所有对比中, 共有15188个基因表现出差异, 但共同表达的DEGs仅有805个(图 5)。
|
| 图 4 差异表达基因数量统计 Fig. 4 Number of differentially expressed unigenes |
|
| 图 5 差异表达基因Venn图 Fig. 5 Venn diagram of differentially expressed unigenes 图中数据为DEGs的数量 |
以P＜0.05为限定条件, 对共表达差异基因进行GO富集分析。在805个共表达差异基因中有117个富集到46个GO通路上, 其中富集率最高的是“核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶/加氧酶”, 其次是“脱落酸激活信号通路的负调控”、“谷氨酰tRNA还原酶活性”。P最小的四条通路(“叶绿素结合”、“光系统Ⅱ”、“光合作用”, “光捕捉、光系统Ⅰ”)均与光合作用相关(图 6)。共表达差异基因中上调和下调表达的基因数量相近, 而显著富集到通路上的差异表达基因和未获得注释的23个差异表达基因大部分下调表达(图 7)。
|
| 图 6 共差异表达基因的GO和KEGG富集 Fig. 6 GO and KEGG enrichment of co-differentially expressed unigenes 1：叶绿体类囊体膜；2：NAD结合；3：金属离子迁移；4：对盐胁迫的反应；5：氧化还原酶活性，作用于供体的醛基或氧基，NAD或NADP作为受体；6：SCF泛素连接酶复合物；7：光合作用；8：葡萄糖代谢过程；9：转氨酶活性；10：寡肽跨膜转运蛋白活性；11：类囊体；12：NADP结合；13：萜合酶活性；14：肽跨膜转运蛋白活性；15：肽: 质子同向转运体活性；16：转录的正向调控，DNA模板化；17：蛋白质发色团连接；18：质体小叶；19：叶绿素结合；20：无机阴离子交换活性；21：β-葡萄糖苷酶活性；22：光系统II；23：光系统I；24：光合作用、光收集；25：果糖二磷酸醛缩酶活性；26：东莨菪碱β-葡萄糖苷酶活性；27：NADPH结合；28：光合作用，光系统I中的光收集；29：作用于成对供体的氧化还原酶活性，一对供体的氧化导致氧分子还原为两分子水；30：L-脯氨酸生物合成过程；31：L-阿拉伯糖代谢过程；32：甘油醛-3-磷酸脱氢酶(NADP+)(磷酸化)活性；33：硫苷分解代谢过程；34：谷氨酸-5-半醛脱氢酶活性；35：1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶活性；36：谷氨酸5-激酶活性；37：谷氨酰胺酶活性；38：对蓝光的反应；39：系统性获得性耐药性的调节；40：磷酸吡哆醛生物合成；41：鞘氨醇羟化酶活性；42：DNA分解代谢过程；43：异戊烯基二磷酸生物合成方法，甲基赤霉醇4-磷酸途径参与萜类生物合成过程；44：谷氨酰tRNA还原酶活性；45：脱落酸激活信号的负调控通路；46：核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶。 |
|
| 图 7 差异表达基因热图 Fig. 7 Heat map of differentially expressed unigenes |
以P＜0.05为阈值, 对共表达差异基因进行KEGG富集分析, 共富集到6个KEGG通路, 分别为“光合作用-天线蛋白”、“光合生物中的碳固定”、“乙醛酸及二羧酸代谢”、“氨基乙酸、丝氨酸和苏氨酸代谢”、“碳素代谢”、“次生代谢产物的生物合成”(图 6)。
2.4.3 植物激素信号转导代谢通路及相关基因分析对干旱胁迫下小沙冬青与激素信号转导相关的共差异表达基因进行分析, 在生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、油菜素甾醇、茉莉酸、水杨酸激素信号转导通路中, 共有30个共差异表达基因, 编码17个蛋白质家族(图 7)。其中生长素应答型GH3基因家族(Auxin responsive GH3 gene family)、双组分响应调节器ARR-A家族(Two-component response regulator ARR-A family)、蛋白磷酸酶2C(Protein phosphatase 2C)、油菜素类固醇不敏感蛋白1(Protein brassinosteroid insensitive 1)、茉莉酸ZIM结构域(Jasmonate ZIM domain)、转录因子MYC2(Transcription factor MYC2)均富集到2个及以上基因。
共筛选到5个与生长素信号转导相关的基因, 在整个胁迫过程中, 注释到运输抑制剂响应蛋白1个基因下调, 这导致了1个生长素应答蛋白基因的上调, 此外SAUR家族蛋白的1个基因表达上调, GH3基因家族的2个基因表现出相反的表达趋势。与细胞分裂素相关的双组分响应调节器ARR-A家族和ARR-B家族共筛选到3个基因, 且在干旱胁迫下都有不同程度的下调。在脱落酸信号转导通路中, 干旱胁迫抑制了小沙冬青PYR/PYL的表达从而促进了5个PP2C家族基因的表达(图 8)。
|
| 图 8 植物激素信号转导代谢通路及相关基因表达量 Fig. 8 Plant hormone signal transduction pathway and related unigenes expression AUX1：生长素流入载体Auxin influx carrier；TIR1：转运抑制应答因子1 Transport inhibitor response 1；AUX/IAA：生长素反应蛋白IAA auxin-responsive protein IAA；ARF：生长素响应因子Auxin response factor；GH3：生长素响应GH3基因家族Auxin responsive GH3 gene family；SAUR：SAUR家族蛋白SAUR family protein；CRE1：细胞分裂素受体Cytokinin receptor；AHP：含组氨酸的磷酸传递蛋白质Histidine-containing phosphotransfer peotein；B-ARR：双组分反应调节因子ARR-B家族Two-component response regulator ARR-B family；A-ARR：双组分反应调节因子ARR-A家族Two-component response regulator ARR-A family；GID1：赤霉素受体GID1 gibberellin receptor GID1；GID2：F-box蛋白GID2 F-box protein GID2；DELLA：DELLA蛋白DELLA protein；TF：光敏色素相互作用因子4 Phytochrome-interacting factor 4；PYR/PYL：脱落酸受体PYR/PYL家族Abscisic acid receptor PYR/PYL family；PP2C：蛋白磷酸酶2C Protein phosphatase 2C；SnRK2：丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶SRK2 Serine/threonine-protein kinase SRK2；ABF：ABA响应元件结合因子ABA responsive element binding factor；BAK1：油菜素内酯不敏感1相关受体激酶1 Brassinosteroid insensitive 1-associated receptor kinase 1；BRI1：蛋白质油菜素内酯不敏感1 Protein brassinosteroid insensitive 1；BKI1：BRI1激酶抑制剂1 BRI1 kinase inhibitor 1；BSK：BR信号激酶BR-signaling kinase；BSU1：丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶BSU1 Serine/threonine-protein phosphatase BSU1；BIN2：Shaggy相关蛋白激酶(油菜素甾醇不敏感蛋白2) Shaggy-related protein kinase (protein brassinosteroid insensitive 2)；BZR1/2：油菜素内酯抗性1/2 Brassinosteroid resistant 1/2；TCH4：木葡聚糖：木葡糖基转移酶TCH4 Xyloglucan: xyloglucosyl transferase TCH4；CYCD3：植物细胞周期素D3 Plant cyclin D3；JAR1：茉莉酸-氨基合成酶Jasmonic acid-amino synthetase；JA-Ile：(-)-茉莉酮基-L-异亮氨酸(-)-Jasmonoyl-L-isoleucine；COI1：冠素不感蛋白1 Coronatine-insensitive protein 1；JAZ：茉莉酸ZIM结构域蛋白Jasmonate ZIM domain-containing protein；MYC2：转录因子MYC2 transcription factor MYC2；ORCA3：AP2结构域DNA结合蛋白ORCA2/3 AP2-domain DNA-binding protein ORCA2/3；NPR1：调节蛋白NPR1 Regulatory protein NPR1；TGA：转录因子TGA Transcription factor TGA；PR1：病程相关蛋白1 Pathogenesis-related protein 1 |
为验证转录组数据的可靠性, 选取了如图 9所示的6个差异表达基因进行qRT-PCR验证, qRT-PCR结果和转录组数据中基因表达趋势一致, 这表明转录组测序结果真实可信(图 9)。
|
| 图 9 差异表达基因的qRT-PCR验证 Fig. 9 Valiadation of differentially expressed genes by qRT-PCR |
植物体内水分亏缺会直接影响叶绿体结构, 进而影响叶绿素含量。在干旱胁迫下, 抗性越强的种质叶绿体结构完整度越高, 叶绿素含量也越高[26]。在受到胁迫时, 植物体内Pro含量的增加有助于植物细胞和组织的持水和防止脱水、清除活性氧, 并作为细胞结构保护剂、逆境胁迫信号物质等[27-29], 降低逆境胁迫对植物造成的伤害, 维持植物正常生长发育。在干旱胁迫下, 小沙冬青叶绿素含量未显著下降, 甚至出现叶绿素含量上升的现象, Pro含量增加显著且迅速, 这说明小沙冬青具有较强的耐旱性。
本研究对小沙冬青进行干旱处理, 通过转录组测序分析共获得122053条Unigenes, 在数据库中的注释率达82.64%, 该注释率在非模式植物中较高[30-34], 排除技术因素, 推测未注释的一部分Unigenes可能是由于该物种特有基因或快速进化的基因, 也有一些是基因的非翻译区[35]。随着胁迫时间的增加, 小沙冬青差异表达基因数量增加, 共差异表达基因上调与下调数量相近, 未获得注释的共差异表达基因下调较多。
光合作用是植物对各种非生物胁迫最为敏感的生理过程[36]。在小沙冬青中, 光合系统对干旱胁迫的响应迅速, 在干旱胁迫1 h内, 大量光合系统相关基因表达下调, 但有一个注释到苹果酸脱氢酶的基因上调表达。结合桑树(Morus alba)[37]、香蕉(Musa nana)[38]、梨(Pyrus bretschneideri)[39]等植物中苹果酸脱氢酶对干旱的响应差异, 及苹果酸脱氢酶在耐冷和耐盐中的作用[40], 可以推测编码小沙冬青苹果酸脱氢酶的基因是一个小沙冬青值得深入研究的耐旱候选基因。在干旱胁迫下, 植物会发生叶绿素降解[41], 过表达7-羟甲基叶绿素a还原酶能够加速暗诱导的叶绿素降解[42], 相反, 7-羟甲基叶绿素a还原酶活性降低会导致叶绿素降解受阻[43], 7-羟甲基叶绿素a还原酶基因在小沙冬青受到干旱时持续下调表达, 这说明防止叶绿素降解在小沙冬青抵御干旱胁迫时起重要作用。
植物激素信号是调节干旱或缺水反应的关键特征[44]。脱落酸生物合成过程的调控在植物应对干旱胁迫过程中发挥着重要作用[45]。脱落酸的增加可抑制PYR/PYL表达, 促进PP2C表达[46], 干旱胁迫下, 小沙冬青PYR/PYL下调表达、PP2C上调表达, 说明小沙冬青通过提高脱落酸水平来适应干旱胁迫。脱落酸对植物中SnRK2和ABF家族基因表达的影响存在物种特异性[47], 脱落酸诱导小沙冬青ABF上调表达。在油菜素甾醇信号通路中, 注释到BRI1的基因出现不同的表达趋势, 这可能与该基因对脱落酸和油菜素甾醇信号间的“协同-拮抗机制”[48]响应有关。MYC2是茉莉酸信号转导通路中的正调控因子, 转录抑制因子会与MYC2结合从而抑制MYC2对下游基因的调控。在本研究中, 注释到JAZ和MYC2的基因均下调表达, 干旱可能抑制了茉莉酸信号通路的正向调控。在很多植物中, JAZ表达上调以响应干旱胁迫[49-52], 小沙冬青茉莉酸信号转导通路对干旱胁迫的响应与其他物种差异较大, 可能是其他JAZ和MYC2相关基因未被注释导致的。
4 结论植物对干旱的适应是众多基因与信号通路共同参与、相互协调的过程。本研究解析了小沙冬青在不同时长缺水环境中光合色素、抗氧化酶的变化, 从基因转录水平对小沙冬青响应干旱逆境的分子调节机制进行了探索。结果表明, 干旱胁迫下, 小沙冬青的光合系统具有较强的稳定性, 共差异表达基因显著富集到“光合作用-天线蛋白”、“光合生物中的碳固定”等多个信号通路, 这些信号通路积极参与了光合作用对干旱的适应。小沙冬青叶片内的POD和SOD积极参与干旱胁迫下的抗氧化调节, 而CAT活性变化较小。根据已有的理论基础, 本研究筛选出一些与小沙冬青耐旱相关的候选基因, 如CL10713.Contig5_All(编码7-羟甲基叶绿素a还原酶)、CL432.Contig3_All(编码PetA)等与光合作用和植物激素信号通路相关的差异表达基因及转录因子。本研究为小沙冬青抗旱生理和分子机制的深入探究提供一定的理论参考。
| [1] |
张婷茹, 苗荣庆, 臧威, 庞秋颖, 张爱琴. 角果碱蓬响应干旱胁迫的转录组分析. 植物生理学报, 2023, 59(1): 89-100. |
| [2] |
王彬, 陈敏氡, 林亮, 叶新如, 朱海生, 温庆放. 植物干旱胁迫的信号通路及相关转录因子研究进展. 西北植物学报, 2020, 40(10): 1792-1806. DOI:10.7606/j.issn.1000-4025.2020.10.1792 |
| [3] |
刘楠. 蒙古沙冬青根响应干旱的蛋白质组学分析[D]. 北京: 中央民族大学, 2013.
|
| [4] |
刘美芹, 卢存福, 尹伟伦. 珍稀濒危植物沙冬青生物学特性及抗逆性研究进展. 应用与环境生物学报, 2004, 10(3): 384-388. DOI:10.3321/j.issn:1006-687X.2004.03.028 |
| [5] |
郝文芳, 周禧琳, 王海珍, 刘艳萍. 濒危植物小沙冬青研究进展. 植物科学学报, 2019, 37(1): 109-115. |
| [6] |
张敏, 王学峰, 马利, 刘佳杰, 张慧玲, 王茅雁. 蒙古沙冬青AmRD22基因的克隆及耐逆功能研究. 西北植物学报, 2022, 42(7): 1083-1092. |
| [7] |
唐宽刚, 董博, 温小俊, 殷玉梅, 薛敏, 苏子先, 王茅雁. 异源表达蒙古沙冬青AmDREB1F基因提高转基因拟南芥的耐逆性. 生物工程学报, 2021, 37(12): 4329-4341. |
| [8] |
张宇, 周克伟, 任美艳, 马利, 唐宽刚, 郭慧琴, 庞新跃, 王茅雁. 蒙古沙冬青AmNAC2蛋白转录激活活性及其编码基因表达分析. 基因组学与应用生物学, 2021, 40(Z4): 3576-3583. |
| [9] |
魏伟. 蒙古沙冬青干旱胁迫表达谱及三个AmERF转录因子基因的功能分析[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2020.
|
| [10] |
张文君. 蒙古沙冬青脂肪酸去饱和酶基因AmFAD2s的克隆与功能分析[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2020.
|
| [11] |
庞新跃, 薛敏, 武雅琪, 任美艳, 唐宽刚, 郭慧琴, 王茅雁. 干旱胁迫下蒙古沙冬青AmNAC1基因的表达差异及功能分析. 兰州大学学报: 自然科学版, 2019, 55(6): 808-813. |
| [12] |
王杨. 沙冬青AmDE1及AmCSDP基因提高转基因大肠杆菌与拟南芥非生物胁迫抗性研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2019.
|
| [13] |
Tang K G, Zhang Y X, Ren M Y, Xue M, Zhang M, Pang X Y, Wang M Y. Constitutive expression of a membrane-bound NAC transcription factor AmNTL1 from a desert shrub Ammopiptanthus mongolicus enhances abiotic stress tolerance of transgenic Arabidopsis. South African Journal of Botany, 2023, 156: 99-109. DOI:10.1016/j.sajb.2023.03.001 |
| [14] |
Cui H W, Wang Y, Yu T Q, Chen S L, Chen Y Z, Lu C F. Heterologous expression of three Ammopiptanthus mongolicus dehydrin genes confers abiotic stress tolerance in Arabidopsis thaliana. Plants: Basel, Switzerland, 2020, 9(2): 193. |
| [15] |
Ren M Y, Wang Z L, Xue M, Wang X F, Zhang F, Zhang Y, Zhang W J, Wang M Y. Constitutive expression of an A-5 subgroup member in the DREB transcription factor subfamily from Ammopiptanthus mongolicus enhanced abiotic stress tolerance and anthocyanin accumulation in transgenic Arabidopsis. PLoS One, 2019, 14(10): e0224296. DOI:10.1371/journal.pone.0224296 |
| [16] |
任静怡. 新疆沙冬青Defensin和Bet v 1基因家族的进化和功能分析[D]. 北京: 中央民族大学, 2022.
|
| [17] |
郭新. 转矮沙冬青液泡膜氢离子焦磷酸酶(AnVP1)基因耐旱玉米株系的回交转育[D]. 成都: 四川农业大学, 2022.
|
| [18] |
Sun Y B, Liu L H, Sun S K, Han W Z, Irfan M, Zhang X J, Zhang L, Chen L J. AnDHN, a dehydrin protein from Ammopiptanthus nanus, mitigates the negative effects of drought stress in plants. Frontiers in Plant Science, 2021, 12: 788938. DOI:10.3389/fpls.2021.788938 |
| [19] |
Yu H Q, Qu J T, Guo X, Li L, Zhang X F, Yang Q Q, Lu Y L, Li W C, Fu F L. Overexpression of vacuolar H+-pyrophosphatase (H+-PPase) gene from Ammopiptanthus nanus enhances drought tolerance in maize. Journal of Agronomy and Crop Science, 2022, 208(5): 633-644. DOI:10.1111/jac.12504 |
| [20] |
Tang Y M, Lu F Z, Feng W Q, Liu Y, Cao Y, Li W C, Fu F L, Yu H Q. Genome-wide identification and expression analyses of AnSnRK2 gene family under osmotic stress in Ammopiptanthus nanus. Plants: Basel, Switzerland, 2021, 10(5): 882. |
| [21] |
Liu Y P, Zhang L, Hao W F, Zhang L, Liu Y, Chen L Q. Expression of two α-Type expansins from Ammopiptanthus nanus in Arabidopsis thaliana enhance tolerance to cold and drought stresses. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(21): 5255. DOI:10.3390/ijms20215255 |
| [22] |
于好强. 矮沙冬青四个抗逆基因的功能研究[D]. 雅安: 四川农业大学, 2017.
|
| [23] |
陈世龙. 矮沙冬青甜菜碱醛脱氢酶基因(AnBADH)转化烟草及其对耐旱和耐盐性的改良[D]. 雅安: 四川农业大学, 2015.
|
| [24] |
张署军, 尹本丰, 张庆, 陆永兴, 臧永新, 沙亚古丽·及格尔, 殷进飞, 张元明, 买买提明·苏来曼. 荒漠藓类植物齿肋赤藓对4年积雪深度变化的生理生化响应. 生态学报, 2023, 43(2): 838-848. |
| [25] |
张皖皖. 菊花CmERF1调控开花与花发育的分子机制研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2020.
|
| [26] |
张一龙, 孙晓梵, 李硕, 李培英, 孙宗玖. 不同抗旱性狗牙根种质的抗旱生理响应差异分析. 中国农业科技导报, 2023, 23(6): 59-70. |
| [27] |
张林, 陈翔, 吴宇, 于敏, 蔡洪梅, 柳彬彬, 倪芊芊, 刘绿洲, 许辉, 房浩, 李金才. 脯氨酸在植物抗逆中的研究进展. 江汉大学学报: 自然科学版, 2023, 51(1): 42-51. |
| [28] |
郭春芳, 孙云. 干旱胁迫下植物的渗透调节及脯氨酸代谢研究进展. 福建教育学院学报, 2015, 16(1): 114-118. DOI:10.3969/j.issn.1673-9884.2015.01.032 |
| [29] |
张振, 马静, 卢剑, 叶协锋, 荆永锋, 徐亮, 李雪利, 高峻. 田间盆栽条件下复合盐对洛阳烟区烤烟生长发育及光合特性的影响. 烟草科技, 2020, 53(3): 10-17. |
| [30] |
李静宇, 徐友阳, 蔡时可, 王继华. 中泰南五味子转录组测序及生物信息学分析. 广州中医药大学学报, 2022, 39(10): 2387-2393. |
| [31] |
孙诗瑶, 王晓丽, 曹子林, 张博林, 郭紫微, 赵思懿. 千针万线草根转录组测序及黄酮类化合物合成相关基因挖掘. 福建农业学报, 2022, 37(8): 1008-1015. |
| [32] |
王建武, 杨涛, 严加坤, 相微微, 冯光惠, 刘翠英, 尚爱军. 沙棘刺和芽的组织解剖与转录组分析. 西北植物学报, 2022, 42(7): 1133-1143. |
| [33] |
孙淼, 许钦奕, 朱志鹏, 刘方方, 沈敏, 洪键, 崔国强, 张言周, 康贻军. 耳叶牛皮消的全长转录组测序及其重要活性物质代谢通路的分析. 基因组学与应用生物学, 2022, 41(6): 1286-1304. |
| [34] |
Chen R, Wei Q H, Liu Y H, Wei X, Chen X B, Yin X P, Xie T. Transcriptome sequencing and functional characterization of new sesquiterpene synthases from Curcuma wenyujin. Archives of Biochemistry and Biophysics, 2021, 709: 108986. DOI:10.1016/j.abb.2021.108986 |
| [35] |
董博. 蒙古沙冬青转录组测序和AmDREB1F基因的克隆[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2014.
|
| [36] |
李铭铭. 干旱胁迫对地黄生长、成分含量和基因转录的影响及相关基因的功能分析[D]. 郑州: 河南农业大学, 2022.
|
| [37] |
孙红梅. 桑树(Morus alba)三个干旱诱导基因的表达规律及MaCDSP32基因的功能分析[D]. 杨陵: 西北农林科技大学, 2020.
|
| [38] |
张建斌, 贾彩红, 邓秋菊, 金志强, 刘菊华, 张建平, 徐碧玉. 香蕉苹果酸脱氢酶基因克隆及其逆境胁迫表达. 西北植物学报, 2012, 32(10): 1942-1949. DOI:10.3969/j.issn.1000-4025.2012.10.002 |
| [39] |
Yang S, Bai M D, Hao G W, Zhang X W, Guo H P, Fu B C. Transcriptome survey and expression analysis reveals the adaptive mechanism of 'Yulu Xiang' Pear in response to long-term drought stress. PLoS One, 2021, 16(2): e0246070. DOI:10.1371/journal.pone.0246070 |
| [40] |
王庆杰. 苹果细胞质苹果酸脱氢酶基因的抗逆功能鉴定及机制研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2016.
|
| [41] |
Shan D Q, Chanyu W, Song H D, Bai Y X, Zhang H X, Hu Z H, Wang L, Shi K, Zheng X D, Yan T C, Sun Y Z, Zhu Y P, Zhang T, Zhou Z Y, Guo Y, Kong J. The MdMEK2-MdMPK6-MdWRKY17 pathway stabilizes chlorophyll levels by directly regulating MdSUFB in apple under drought stress. The Plant Journal: for Cell and Molecular Biology, 2021, 108(3): 814-828. DOI:10.1111/tpj.15480 |
| [42] |
Liu W K, Chen G L, Chen J Q, Jahan M S, Guo S R, Wang Y, Sun J. Overexpression of 7-hydroxymethyl chlorophyll a reductase from cucumber in tobacco accelerates dark-induced chlorophyll degradation. Plants: Basel, Switzerland, 2021, 10(9): 1820. |
| [43] |
张向娜, 熊立瑰, 温贝贝, 王坤波, 刘仲华, 黄建安, 李娟. 茶树叶色变异研究进展. 植物生理学报, 2020, 56(4): 643-653. |
| [44] |
Gupta A, Rico-Medina A, Caño-Delgado A I. The physiology of plant responses to drought. Science, 2020, 368(6488): 266-269. DOI:10.1126/science.aaz7614 |
| [45] |
Waadt R, Seller C A, Hsu P K, Takahashi Y, Munemasa S, Schroeder J I. Plant hormone regulation of abiotic stress responses. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2022, 23: 680-694. DOI:10.1038/s41580-022-00479-6 |
| [46] |
曾莞棋. 不同激素处理对天女木兰种子休眠解除的影响及ABA受体MsPYR1基因的功能分析[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2020.
|
| [47] |
徐佳慧, 代宇佳, 罗晓峰, 舒凯, 谭伟明. 植物激素研究中的化学生物学思路与应用. 植物学报, 2020, 55(3): 369-381. |
| [48] |
Li Q Q, Xu F, Chen Z, Teng Z F, Sun K, Li X C, Yu J Y, Zhang G X, Liang Y, Huang X H, Du L, Qian Y W, Wang Y C, Chu C C, Tang J Y. Synergistic interplay of ABA and BR signal in regulating plant growth and adaptation. Nature Plants, 2021, 7(8): 1108-1118. |
| [49] |
赵鑫. 白刺花苗期响应干旱的生理和分子机制研究[D]. 贵阳: 贵州大学, 2022.
|
| [50] |
廖沛然. 干旱胁迫影响三七皂苷合成途径的分子机制研究[D]. 昆明: 昆明理工大学, 2019.
|
| [51] |
徐冰沁. 基于转录组和蛋白质组学的谷子(Setaria italica L. )幼苗对干旱的响应机制研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2020.
|
| [52] |
张文利. 小麦ABA依赖型和非ABA依赖型信号通路中干旱胁迫应答基因的鉴定与分析[D]. 新乡: 河南师范大学, 2018.
|