淹水脅迫下甜瓜幼苗的轉錄組測序及生物信息學分析

中圖分類號：S652 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）06-014-12

Transcriptome sequencing and bioinformatics analysis of melon seedlings under waterlogging stress

WANG Yanan， JIANG Yanfang，LIU Zefa，DANG Jiancheng， ZHANG Honglei， ZHANG Zixia （HunanUveityHumities，iencedhnologyoudiooHunina）

Abstract：Waterlogging isoneof themost widespreadand frequent natural disasters worldwide.Asacucurbit crop，melon exhibits relatively poor waterlogging tolerance.When melon cultivation areas experience prolongedrainfallor flooding，severeyieldloses orevencompletecropfailureoftenoccur.Inthisstudyawaterlogging tolerant melonhighgeneration M13-06-3，wasused as experimental material. Transcriptome sequecing and quantitative real-time PCR（qRT-PCR） were employed to analyze diferentially expressed genes（DEGs）inroot tissues.The results revealed that 9037 DEGs were screned in M13-06-3 under waterlogging stress including 4529 upregulated and 4508 downregulated genes. qRT-PCR validationconfirmed that the expression patternsof five genes，MELO3Co03917，MELO3Co20588，MELO3C008314，MELO3C025360，and MELO3C021658，were largely consistent wiht the transcriptomedata，suggesting their potentialrole inmelon waterlogging tolerance.Thesefindings provideafoundationforfurther explorationof waterlogging resistant genes in melon.

Key words：Melon;Waterlogging stress;Real-time fluorescence quantitativePCR;RNA high-throughput sequencing; Differentially expressed gene

葫蘆科瓜類作物耐澇性較差，尤其是甜瓜，甜瓜屬一年生草本葫蘆科植物，喜溫熱氣候，生長環境偏愛干燥排水良好的土壤，對澇濕環境耐受能力較弱，是我國重要經濟作物。因此，甜瓜種植區域遭受持續多雨或者澇災的影響，可能會導致減產甚至絕收。我國栽培甜瓜的重要產區是黃淮平原和長江中下游地區，該區域受梅雨季節的影響春夏兩季雨水過于豐沛，夏季更是常有暴雨，土壤中水分過多易形成澇漬危害，影響當地露地栽培甜瓜的正常種植，制約甜瓜的產量和品質。淹水脅迫是全球植物生長中普遍面臨的非生物逆境之一，也是影響作物產量和品質的關鍵因素之一，它通過影響植物的生理和分子機制，對植物的生長發育產生重要影響[1。淹水脅迫會導致植物在體內堆積過量活性氧，損傷細胞膜和蛋白質，甚至導致細胞死亡。植物為了維持細胞內的水分平衡，會增加滲透調節物質的積累，如脯氨酸、甜菜堿、可溶性糖和多胺等。

RNA高通量測序技術（RNA-seq）可以在轉錄組水平解析基因的表達特點，目前已被廣泛應用于功能基因組研究，例如油菜2]、梔子[]、黃瓜中，但關于甜瓜耐澇性轉錄組方面的研究少有報道。實時熒光定量PCR（qRT-PCR）技術是定量檢測基因表達的重要手段之一，已有學者將其應用在了茶樹[中來檢測其與耐澇相關基因的相對表達量。為探究甜瓜幼苗響應淹水脅迫的分子調控機制，筆者通過對淹水脅迫9d后的甜瓜幼苗（M13-06-3）及未淹水脅迫的甜瓜幼苗（M13-06-3）根系進行轉錄組測序（transcriptome sequencing），并對獲得的轉錄組測序數據進行生物信息學分析、篩選甜瓜響應淹水脅迫的差異基因，然后對差異基因進行GO功能注釋、KOG注釋和KEGG富集分析，并挑選主要差異表達基因進行實時熒光定量PCR驗證，以期為研究甜瓜響應澇害機制提供理論支持。

1 材料與方法

1.1材料

參與試驗的種子材料為園藝教研室瓜類課題組選育的甜瓜耐澇種間雜交高代種M13-06-3，由薄皮甜瓜與厚皮甜瓜雜交而成，性狀更偏向于薄皮甜瓜。

1.2 試驗設計

本試驗在園藝實驗室內進行，2023年3月15—17日先挑選出飽滿且大小一致的36粒甜瓜M13-06-3種子進行浸種催芽，隨后將其置于大小一致的裝有栽培基質土的塑料營養缽中，每盆播種2粒種子。待甜瓜幼苗長至2葉1心后移栽至上口直徑為 30cm 、下口直徑為 21.5cm 、高為 20.5cm 的塑料不帶漏水孔的圓盆里，每盆3株。2023年5月1日，甜瓜幼苗普遍長到3葉1心后，選取生長勢大致相同的幼苗來進行淹水處理。淹水處理的高度統一設定為超過植株根部基質表面 3cm 。這樣的高度設置能夠確保淹水的程度相對一致，從而更好地觀察和研究淹水對甜瓜幼苗的影響。對照組采用正常的澆水方式，在表層土壤沒有干的時候不進行澆水操作，在需要澆水的時候，要確保土壤被澆透，使甜瓜幼苗充分吸收水分。

試驗共設置了2個處理組，即不淹水處理（NW）、淹水處理9d（TW）。淹水處理時采取分區管理的方式，每個處理均為6盆即18株，共計36株。每天及時為各處理補充流失的水分，有效保證處理組的淹水高度大致相同，對照組NW則進行正常的水分管理。淹水處理后，分別對處理組NW、TW的形態、光合特性進行測定和分析，再分別采集其根系組織放入液氮速凍，后轉入 -80^°C 超低溫冰箱中儲存，通過液氮研磨提取根系RNA用于轉錄組學分析，每個指標進行3次重復測定，共計6個樣品。

1.3 方法

1.3.1甜瓜幼苗的生長及光合特性測定2023年5月8一9日分別對甜瓜幼苗的2個處理組進行株高、根長、葉面積、鮮質量、干質量、光合參數測定，每個指標進行3次重復測定，再取平均值。將取得的數據使用軟件GraphpadPism9.5、Excel進行處理和作圖，使用SPSS進行統計分析。

株高：使用直尺從甜瓜幼苗子葉結點測量至生長點。

葉面積：參照王加蓬等對甜瓜葉面積的測定方法，即葉面積 °leddash 葉長 × 最大葉寬 ×0.66 。

對處理后的甜瓜幼苗用干凈的水沖洗根部泥土，洗凈后使用紙巾先吸干根部水分，用剪刀將地上、地下部分離，再分別測量地上、地下鮮質量。

光合參數測定使用iFLYaxin-1161型便攜式光合作用測定儀，測定不同淹水脅迫處理下的長勢一致的甜瓜相同部位，選取晴朗天氣下09：00一11：00對4組甜瓜幼苗淹水處理進行光合特性（凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、胞間 CO₂ 濃度）比較試驗。取樣時間分別為各處理組在淹水脅迫0、9d時取樣，測定其根系生長指標。

1.3.2文庫構建及測序本試驗委托南京集思慧遠生物科技有限公司對M13-06-3進行轉錄組測序。首先用Trizol試劑盒分別提取出M13-06-3中2個處理組的RNA，依次通過瓊脂糖凝膠電泳與凝膠成像、Nanodrop、Agilent2100 檢測其RNA的完整性、純度（ ΔOD_260/280 ）、濃度、核酸吸收峰、RIN值、28S/18S、圖譜基線、5S峰等指標，然后通過PCR富集構建出cDNA文庫，用Qubit2.0初步定量、用Agilent210o檢測insertsize，insertsize符合預期后用 q -PCR準確定量（文庫有效濃度 gt;2nmol?L^-1. ，完成庫檢再經Agilent2100質檢合格后，使用Illumi-naNovaSeq6000對其進行高通量測序。

1.3.3差異基因的篩選使用Illumina NovaSeq6000測序平臺進行高通量測序，經堿基識別分析得到RawData，過濾后得高質量CleanData（ Q30≥ 90.99% ，FASTQ格式存儲）。使用軟件HISAT2以甜瓜基因組為參考進行比對和轉錄本重構（比對效率 96.01% 以上），再用StringTie進行基因重建和序列拼接組裝。將得到的CleanData與參考基因組比對，對比對結果和原有注釋信息進行分析，包括文庫質量評估等高級分析。用Blast將拼接基因與7個數據庫比對，以FPKM為衡量表達水平的標準。檢測差異表達基因時，用差異表達分析軟件DESeq2對甜瓜幼苗根部組織樣品進行差異篩選。差異倍數是兩樣品（組）表達量比值， p value是差異表達顯著性，校正 p 值得到FDR值，控制FDR小于一定閾值可降低假陽性率。以 Log₂ （Fold Change）絕對值丨FoldChange 且FDR lt;0.05 為標準篩選出顯著差異表達基因。

1.3.4差異表達基因功能注釋和富集分析對上一步篩選得到的DEGs使用Blast與7個公共數據庫（Swiss-Prot、COG、GO、NR、KEGG、Pfam、KOG）進行比對，進行差異表達基因功能注釋，并將其進行GO、KOG、COG和KEGG富集分析。

1.3.5差異表達基因的qRT-PCR驗證根據轉錄組測序結果篩選基因，使用DANMAN6.0軟件進行引物的設計（詳見表1），引物合成在南京集思慧遠生物科技有限公司進行。在CFXCon-nect（BIO-RAD）儀器中進行qRT-PCR，通過qRT-PCR分析可證實RNA-seq獲得的淹水脅迫響應基因在甜瓜幼苗根中的表達結果。提取甜瓜幼苗（M13-06-3）淹水脅迫后0、9d時根系樣品的總RNA。使用前期提取的M13-06-3根部濃度、質量良好的總RNA進行反轉錄，獲得cDNA，然后進行RealtimePCR反應。通過分析轉錄組數據，從中找到M13-06-3根部在淹水脅迫下表達有所上調或下調的序列，隨機選取13個基因進行熒光定量分析，每個樣品3個生物學重復。

1.4 數據處理

用Exce12020軟件計算試驗結果和平均值，用SPSS計算標準差并進行差異顯著性分析以及方差分析。

2 結果與分析

2.1淹水脅迫后甜瓜幼苗的生長特性

通過對甜瓜幼苗進行不同程度淹水處理研究發現（圖1、表2），未進行淹水處理的NW組葉片呈深綠色，根系茂密，長勢較好，而經淹水處理9d的TW組葉片呈黃綠色，長勢差且萎蔫多，根系不定根叢生，可見淹水脅迫會明顯抑制葉片的生長發育、光合作用以及葉綠素的合成。經淹水處理后，甜瓜幼苗2個處理組的株高、根長、地上鮮質量、地下鮮質量均受到不同程度影響。與對照組NW相比，TW的株高沒有受到顯著影響，但根長、地上鮮質量、地下鮮質量均呈下降趨勢。NW、TW的根長分別為 26.45.14.35cm ，同對照組相比，TW組的根長下降 54.3% ，可見淹水脅迫對甜瓜幼苗根長的影響較大，會在一定程度上抑制甜瓜幼苗根系的生長和發育。

注：A、a分別為處理組NW的葉片、根系；B、b分別為處理組TW的葉片、根系。

2.2淹水脅迫后甜瓜幼苗的光合特性

經方差分析（表3），甜瓜幼苗的2個處理組（NW、TW）在不同淹水處理下均有顯著性差異。在凈光合速率方面，NW遠高于TW，結合表2、圖1發現，淹水脅迫嚴重影響甜瓜的生長發育以及光合作用；在氣孔導度方面，NW與TW差異顯著，TW的氣孔導度遠高于NW；在胞間 CO₂ 濃度、蒸騰速率方面，TW都遠高于NW，且有顯著性差異。

2.3淹水脅迫后甜瓜幼苗的轉錄組測序

對M13-06-3根部的3個對照組樣品（NW1、NW2、NW3）和3個處理組樣品（TW1、TW2、TW3）共6個樣品進行高通量測序，共獲得有效數據43.11Gb，所有樣品的CleanData都在 6.58Gb 以上，平均GC含量為 43.25% ，且Q30堿基百分比在90.99%～92.45% （表4），數據表明測序結果較為準確。受淹水脅迫處理的TW根部篩選出的差異表達基因共有9037個，其中包含4529個差異表達基因顯著上調，4508個差異表達基因顯著下調（圖2）。將得到的基因組數據比對到甜瓜參考基因組上，獲得各個樣本的基因組比對情況，比對率為96.01%～97.25% （表5）。

2.4表達基因功能注釋

將M13-06-3中通過篩選得到的差異表達基因（DEGs）使用Blast與7個公共數據庫，包括Swiss-Prot、GO、KEGG、COG、KOG、Pfam、NR進行比對，并進行功能注釋。結果顯示（表6、圖3），通過高通量轉錄組測序共注釋差異表達基因（DEGs）8904個。其中，注釋到Swiss-Prot數據庫的有7031個，占比 78.96% ；注釋到GO數據庫的有6543個，占比 73.48% ；注釋到KEGG數據庫的有3455個，占比 38.80% ；注釋到COG數據庫的有2814個，占比 31.60% ；注釋到KOG數據庫的有4195個，占比47.11% ；注釋到Pfam數據庫的有7223個，占比81.12% ；注釋到NR數據庫的有8895個，占比99.89% 。

Note：GC （%） .CleanData GC content;N （%） .N bases in Clean Data;Q20 （%） .Percentage ofbaseswith CleanData mass value greater than or equal to 20; .Percentage ofbaseswith CleanData massvalue greater than or equal to 30.

注：橫坐標表示某一個基因在兩樣品中表達量差異倍數的對數值;縱坐標表示FDR的負對數值。圖中綠色的點代表顯著下調的基因，紅色的點代表顯著上調的基因，黑色的點代表表達差異不顯著的基因。Down：上調的差異表達基因;Not：未比對上的基因;Up：下調的差異表達基因。

Note：Theorzotaloodinaterepresentsthlogvaleofteexpresiodifereofgneintetwomples;teodnateeptste negativelouofeotsinureepressiatlowegatdgedpentsiantlla genesndacisolt aligned; Up： downregulated diferentially expressed genes.

2.5差異表達基因的GO富集分析

差異表達基因主要富集在細胞組分（cellularcomponent）、分子功能（molecularfunction）、生物學過程（biologicalprocess）這3個主要GO類別下。如圖3所示，淹水脅迫后甜瓜幼苗（M13-06-3）的差異表達基因富集到細胞組分（CC）類別下最多的是細胞（cell）和細胞部分（cellpart），分別富集了2846個和2842個DEGs；淹水脅迫后甜瓜幼苗（M13-06-3）的差異表達基因富集到分子功能（MF）類別下最多的是結合功能（binding）和催化活性（catalyticactivity），分別富集了1861個和1820個DEGs；淹水脅迫后甜瓜幼苗（M13-06-3）的差異表達基因富集到生物學過程（BP）類別下最多的是細胞過程（cellular process）和代謝過程（metabolic pro-cess），分別富集了2328個和2217個DEGs。

2.6差異表達基因KEGG通路注釋與分析

2.6.1 KEGG注釋和KEGG富集分析 進一步了解甜瓜幼苗（M13-06-3）受淹水脅迫后的差異表達基因所參與的代謝途徑，將M13-06-3淹水脅迫后的DEGs同KEGG數據庫比對，發現有3455個DEGs在KEGG數據庫中被注釋，得到KEEG功能注釋分類圖（圖4）。結果表明，M13-06-3中的3455個DEGs被分別注釋到細胞過程（cellularprocesses）、環境信息過程（environmental informationprocess-ing）、遺傳信息過程（geneticinformationprocess-ing）、人類疾病（humandiseases）、新陳代謝（metabo-lism）和生物體系統（organismalsystems）這6個KEGG一級代謝通路中。其中，6個KEGG一級代謝通路中又下分為19個二級通路，這19個二級通路中DEGs注釋最多的是一級代謝通路新陳代謝（Metabolism）下的二級通路碳水化合物代謝（carbo-hydratemetabolism），注釋了385個DEGs；其次是一級代謝通路遺傳信息過程（geneticinformationprocessing）下的二級通路翻譯（translation），注釋了284個DEGs。

進一步與KEGG數據庫進行比對分析甜瓜幼苗淹水脅迫后可能參與的路徑，共有2903條差異表達基因富集到KEGGpathway中，共涉及了128個代謝通路。結果顯示（圖5），KEGGpathway中有176個DEGs在核糖體（ribosome）通路上富集，有83個DEGs在苯丙烷類生物合成（phenylpropanoidbiosynthesis）通路上富集，有77個DEGs在淀粉和蔗糖代謝（starchand sucrosemetabolism）通路上富集，有72個DEGs在糖酵解/糖異生（glycolysis/gluconeogenesis）通路上富集，有72個DEGs在MAPK植物信號（MAPKsignalingpathway-plant）通路上富集，有69個DEGs在氨基糖和核苷酸糖的代謝（amino sugar and nucleotide sugar metabolism）通路上富集。

2.6.2對淹水脅迫響應的候選基因進行篩選為進一步篩選甜瓜幼苗淹水脅迫后響應的相關基因，將通過篩選得到的差異表達基因（DEGs）與NR、COG、KOG、Swiss-Prot、Pfam、KEGG、GO等7個數據庫進行比對注釋。當植物受到淹水脅迫時，體內會啟動一系列復雜的信號傳導過程，以調控抗性相關基因的表達并發揮其功能，從而最大程度地適應脅迫環境，其中轉錄因子作為轉錄起始的關鍵調節器起著至關重要的作用。通過調控轉錄因子的表達和活性，植物能夠啟動特定的生物化學途徑和基因表達網絡，以增強對淹水脅迫的抵抗能力。結合前人研究成果，發現與淹水脅迫相關的轉錄因子有ERF、WRKY、MYB、NAC、bZIP2等[10-12]。再結合GO、KEEG、KOG等數據庫注釋的差異表達基因數據以及FPKM數據，推測MELO3C003917、ME-LO3C020588、MELO3C008314、MELO3C025360、MELO3C021658這5個基因可能響應甜瓜幼苗淹水脅迫。

淹水脅迫下，甜瓜幼苗2個處理組與光合作用相關的蛋白合成會減少，導致光合作用效率下降，甜瓜幼苗的生長指標如株高和生物量的增長會受到抑制。但一些與抗逆相關的蛋白質，如熱休克蛋白、病程相關蛋白等可能會增加，這些蛋白質有助于保護細胞免受脅迫，這一點在表7中有所體現。本試驗篩選出的5個基因有2個（MELO3C003917、MEL03C021658）都包含熱休克蛋白并參與了內質網加工通路，內質網是細胞中負責蛋白質折疊和修飾的重要細胞器，在應對外界壓力和環境變化時，70kDa 熱休克蛋白會參與內質網蛋白的折疊、修復和降解，從而幫助細胞應對應激情況，基因ME-LO3C003917、MELO3C021658描述中都包含了MreB/Mb1蛋白和翻譯后修飾、蛋白質轉換、伴侶蛋白。MELO3C020588的基因結構包含了一種小型熱休克蛋白— 熱休克蛋白。ME-LO3C008314的基因結構中則包含脫落酸受體PYL4蛋白并參與了MAPK信號通路。結合基因功能描述，發現 熱休克蛋白、 熱休克蛋白、MreB/Mbl蛋白、脫落酸受體PYL4蛋白、乳酰基谷胱甘肽裂解酶、內質網加工通路、MAPK信號通路、氨基酸的轉運和代謝通路、碳水化合物的運輸和代謝通路在甜瓜對淹水脅迫的反應中起著重要作用。

2.7qRT-PCR驗證

實時熒光定量PCR（qRT-PCR）技術是定量檢測基因表達的重要手段之一。為驗證甜瓜幼苗M13-06-3在淹水脅迫下響應的候選基因，挑選了5個候選基因進行實時熒光定量PCR驗證。通過對淹水脅迫下甜瓜幼苗M13-06-3根系樣品在qRT-PCR測試下的表達趨勢和轉錄組測序結果中的變化趨勢分析，發現5個差異表達基因在qRT-PCR和轉錄組測序結果中的變化趨勢基本一致，表明轉錄組分析的結果具有可靠性，也驗證了2.6.2中推斷的可能響應甜瓜幼苗M13-06-3淹水脅迫的基因。MELO3C003917、MELO3C020588、MELO3C008314、MELO3C025360、MELO3C021658這5個基因的表達量在2個處理中差異均極顯著（圖6），初步驗證了這5個基因可能是甜瓜耐澇基因。

3 討論與結論

甜瓜是全球十大水果之一，富含各種維生素、可溶性糖、礦物質等營養元素，受到了各地消費者的喜愛，是中國重要的經濟作物。近幾年，有學者公開發表了一些甜瓜品種在淹水脅迫下的生理生化影響[13-15]，發現澇害對甜瓜影響較大，且經淹水脅迫后會導致一些植物進化出了形態和結構適應機制，如芽伸長、不定根發育及形成通氣組織，這些都有助于植物逃離缺氧環境或改善缺氧器官的氧氣供應狀況。結合本試驗研究數據，從形態上看，過量水分使甜瓜葉片出現萎蔫、發黃等現象，且經淹水脅迫后甜瓜幼苗根系不定根叢生。在光合特性上，對照組NW與處理組TW的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、細胞間隙 CO₂ 濃度差異顯著。結合前人研究，推測甜瓜幼苗受淹水脅迫后不定根的生長促使蒸騰速率和細胞間隙 CO₂ 濃度升高。可見淹水脅迫在一定程度上影響了甜瓜幼苗的光合特性，但不定根生長等情況表明其對淹水脅迫具備一定適應性，這為后續研究提供了依據和方向。

淹水脅迫是重要逆境脅迫之一，會引發一系列基因的表達變化，特別是與氧氣供應、抗氧化反應、離子平衡和逆境適應等相關的基因。這些基因的表達變化會影響幼苗的生理和生化代謝過程，進而影響其對淹水脅迫的適應能力。RNA高通量測序技術（RNA-seq）可以在轉錄組水平解析基因的表達特征，目前已被廣泛應用于功能基因組研究，但關于甜瓜耐澇性轉錄組方面的研究報道較少[5]。筆者對M13-06-3根部的3個對照組樣品（NW1、NW2、NW3）和3個處理組樣品（TW1、TW2、TW3）進行了轉錄組測序和生物信息學分析。將通過篩選得到的差異表達基因（DEGs）與Swiss-Prot、COG、GO、NR、KEGG、Pfam、KOG這7個數據庫進行序列比對，各樣品的比對率為 96.01%～ 97.25% ，并篩選到差異表達基因9037個，其中4529個DEGs上調，4508個DEGs下調。同時，對這些差異基因進行差異比較火山圖分析、差異基因聚類熱圖分析、相關性分析、GO富集分析、KOG注釋分析、KEGG代謝通路富集分析以及實時熒光定量驗證。

受淹水脅迫后甜瓜幼苗（M13-06-3）的差異表達基因主要富集在細胞組分、分子功能、生物學過程這3個主要GO類別下。通過KEEG代謝通路富集分析發現，差異基因主要參與核糖體、苯丙烷類生物合成、淀粉和蔗糖代謝、糖酵解/糖合成、MAPK植物信號、氨基糖和核苷酸糖等多種代謝通路。研究表明，淹水脅迫會誘導甜瓜體內多種信號傳導途徑及代謝過程發生改變，例如激活某些特定的轉錄因子或調節蛋白，從而促進抗氧化酶活性增強、滲透調節物質積累等有利于提高植物耐受性的反應。通過轉錄組測序以及熒光定量檢測，結合GO、KOG、KEGG分析結果，對響應淹水脅迫的候選基因進行了分析，初步驗證了MELO3C003917、MELO3C020588、MELO3C008314、MELO3C025360、MELO3C021658這5個基因響應甜瓜幼苗淹水脅迫。從基因結構層面來看，篩選出的這5個基因各自包含了與耐澇相關的關鍵蛋白或參與重要耐澇相關通路的基因，在甜瓜中這些基因所在的基因組區域可能是植物耐澇性狀的重要遺傳基礎，它們的表達調控以及相互作用共同決定了植物耐澇能力的強弱。MreB/Mb1蛋白調控耐澇基因表達，影響植物耐澇的基礎轉錄水平[；熱休克蛋白從細胞內穩態維持角度保障細胞在水淹環境下能正常行使功能，為其他調控機制的有效運行提供了細胞層面的基礎[；而脫落酸（ABA）受體PYL4蛋白所在的MAPK信號通路又與其他激素信號轉導等途徑相互溝通協作，對植物整體的耐澇生理反應進行精細調控[20-28]；同時，乳酰基谷胱甘肽裂解酶相關的代謝通路參與到植物應對脅迫的氧化還原平衡等關鍵環節，與其他機制協同來減輕水淹造成的傷害，例如擬南芥中的AtGSTF2（Arabidopsis thaliana Glu-tathioneS-transferaseF2）[29]、水稻中的OsGSTU5（Oryza sativaGlutathioneS-transferaseU5）[30]、煙草中的 NtGSTF1 （Nicotiana tabacum GlutathioneS-transferase F1）[31、玉米中的 ZmGSTF2（Zea maysGlutathioneS-transferaseF2）[32]。有學者研究發現，澇敏感型材料遭遇淹水脅迫后轉錄和蛋白水平的變化更大[33]；Zhang等[34揭示了甜瓜耐澇過程中發揮重要作用的途徑和基因，其中對脫落酸、GO功能富集、代謝通路以及基因MELO3C008314的研究結果都與本試驗結果一致。

對篩選出的可能響應耐澇的基因功能進一步分析，發現脫落酸受體PYL4蛋白參與了MAPK信號通路且能與其他激素信號轉導等途徑相互溝通協作，共同調節基因表達、離子通道活性、滲透調節物積累和氣孔閉合等機制，對甜瓜的耐澇性產生重要影響；通過參與內質網加工通路， 18.5kDa 熱休克蛋白、 熱休克蛋白等熱休克蛋白可以增強植物對淹水脅迫的適應能力，減輕內質網應激，維持蛋白質穩定性和細胞功能，在甜瓜的耐澇適應中發揮重要作用；乳酰基谷胱甘肽裂解酶同氨基酸的轉運和代謝、碳水化合物的運輸和代謝通路等相關基因在甜瓜的耐澇性中可能發揮重要作用，特別是通過調節與氧化還原平衡、植物抗氧化防御、解毒反應和細胞凋亡等相關的代謝途徑；MreB/Mbl蛋白與熱休克蛋白之間可能存在直接或間接的相互聯系。

MreB/Mbl蛋白、 18.5kDa 熱休克蛋白、 熱休克蛋白、脫落酸受體PYL4蛋白、乳酰基谷胱甘肽裂解酶、內質網加工通路、MAPK信號通路、氨基酸的轉運和代謝通路、碳水化合物的運輸和代謝通路在甜瓜對淹水脅迫的反應中起著重要作用。通過對甜瓜幼苗（M13-06-3）進行轉錄組測序，將通過篩選得到的差異表達基因（DEGs）與Swiss-Prot、COG、GO、NR、KEGG、Pfam、KOG等7個數據庫進行比對分析，并結合熒光定量表達檢測對響應淹水脅迫的候選基因進行了分析，結果標明，MELO3C003917、ME-LO3C020588、MELO3C008314、MELO3C025360、MELO3C021658這5個基因定量檢測數據與轉錄組測序數據的趨勢基本一致，表明轉錄組測序數據的質量良好，并響應了甜瓜幼苗淹水脅迫，初步推測這5個基因為甜瓜耐澇相關基因。

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