鹽脅迫下不同抗性小麥幼苗生理生化特性及轉錄組分析

李雙 王愛英 焦湞 池青 孫昊 焦濤

摘要：為探究不同抗鹽性小麥對鹽脅迫的響應差異，選用‘百農889和‘中國春小麥品種，利用200 mmol·L-1NaCl溶液處理離體葉片和小麥幼苗，對鹽脅迫后小麥幼苗葉片的生理、生化特征進行分析，并基于轉錄組數據分析差異基因表達及可變剪切事件。結果表明，鹽脅迫下，‘百農889離體葉片的失綠程度較‘中國春輕微；伊文思藍染色后，‘中國春離體葉片的藍色著色范圍更大，且細胞相對活性顯著降低；‘中國春幼苗表現出明顯的萎蔫、倒伏，‘百農889幼苗的形態與對照組無明顯差異；2個品種的相對電解質滲漏率都有所增加，但‘中國春幼苗的相對電解質滲漏率增幅更大；‘中國春的凈光合速率（net photosynthetic rate，Pn）和氣孔導度（stomatal conductance，Gs）受到顯著抑制，‘百農889的凈光合速率和氣孔導度與對照比無明顯變化。轉錄組測序結果分析表明，與‘中國春相比，‘百農889中上調差異表達基因2 299個，下調差異表達基因2 527個；對差異表達基因的GO（gene ontology）富集分析發現，與葉綠體、光合作用和質膜相關的功能基因被顯著富集；KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）富集分析發現，與植物激素信號轉導和植物次生代謝物相關的通路被顯著富集。鹽脅迫下，‘中國春表現出更多的可變剪切事件，且主要富集在RNA轉運和內質網蛋白加工等通路中。因此，小麥可以通過調控與葉綠素、質膜、次生代謝物以及光合作用相關基因的表達來抵抗鹽脅迫，可變剪切事件的發生也說明小麥可以通過調控基因互作網絡來應對鹽脅迫。

關鍵詞：小麥；鹽脅迫；形態指標；光合作用；質膜完整性；葉綠素；轉錄組測序

doi：10.13304/j.nykjdb.2022.0679

中圖分類號：S512.1；S330 文獻標志碼：A 文章編號：10080864（2024）02002013