科研产出
白粉病菌(Blumeria graminis)胁迫下西藏青稞lncRNA全谱解析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：白粉病是麦类作物中最具破坏性的病害之一,对谷物产量和品质造成严重损失。为明确西藏青稞对白粉病的抗病分子机制,本研究对两个青稞品种‘甘农大7号’（G7:高抗）和‘藏青13’（Z13:高感）进行白粉菌（Blumeria graminis f. sp. hordei, Bgh）接种,研究其基因的差异表达模式。对G7和Z13白粉菌接种前后的差异基因比较发现,钙依赖蛋白激酶、谷胱甘肽S-转移酶、纤溶酶原激活物抑制剂1、丝氨酸型内肽酶和MADS-box转录因子的编码基因在G7中表达水平较高,表明它们可能在抗Bgh中发挥作用。G7高表达的基因主要参与了离子通道、钙依赖蛋白激酶、植物激素途径等生物过程。另外,16个lncRNA及其21个候选靶基因表现出协同表达模式,这些表达模式丰富了植物激素信号转导和离子结合的过程。本研究结果对后续青稞及其近缘物种抗白粉病的分子机制研究具有一定的参考价值。
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盐碱胁迫下青稞全转录组分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】长链非编码RNA（lncRNAs）在动植物的各种生物过程中起着重要作用。青稞是青藏高原的主要粮食作物,对其胁迫诱导基因的研究不仅有助于了解胁迫耐受的分子机制,而且有助于利用基因工程培育胁迫耐受性品种。【方法】本文对2个青稞品种（0119盐碱高抗,0226盐碱敏感）幼苗分别进行盐碱胁迫和对照处理2、8、24、48和72 h后,提取植株叶片RNA进行全转录组测序（设置3个生物学重复）,共获得60组RNA-seq数据。【结果】青稞基因组中含有大量的lncRNAs;总共鉴定出6704个lncRNAs,包括2741个基因间长链非编码RNA和1378个反义长链非编码转录本。比较盐碱处理组和对照组的基因表达水平,获得5个时间点的mRNAs和lncRNAs的差异表达基因集,但5个差异表达基因集合之间重叠较少,说明在盐碱胁迫的不同阶段,不同的mRNAs和lncRNAs参与了盐碱响应。研究发现,在24 h时0119和0226中差异表达基因的数目均降低,这可能与作物对刺激反应的两个阶段相关。根据基因的相对位置和表达相关性,预测了lncRNAs的顺式和反式靶基因;功能富集分析发现在0119品种中特异性差异表达的3118个（1303个上调和1815个下调）mRNAs和798个（346个上调和452个下调）lncRNAs可能与耐盐碱性有关,它们直接或间接参与"胁迫应答/刺激反应"、"离子运输"、"膜"和"植物激素信号转导"。为了验证利用RNA-Seq数据计算基因表达量的可靠性,挑选部分mRNA和lncRNA在8, 24和48 h盐碱胁迫的0119品种中进行RT-qPCR验证,结果表明RT-qPCR与RNA-seq的基因表达水平一致。【结论】本研究有助于进一步了解青稞盐碱耐受性的机制,提高青稞对盐碱胁迫的耐受性。
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