紫花苜蓿耐鹽生理特性及轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是重要的牧草植物，開展紫花苜蓿的耐鹽特性的生理生化分析和轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究對其栽培和育種具有重要意義。本研究以12份紫花苜蓿品種為材料，比較了在鹽脅迫條件下不同品種的農(nóng)藝性狀變化;測定了4個苜蓿品種對鹽脅迫的生理反應(yīng)和變化;分析了‘中苜1號’品種在鹽脅迫不同時期的轉(zhuǎn)錄組和表達譜差異。研究為紫花苜蓿耐鹽種質(zhì)篩選和耐鹽特性研究提供了基礎(chǔ)。具體研究結(jié)果如下:
　　1，測定了在0，50，100，1

2、50和200 mmol/L NaCl濃度鹽脅迫下，供試品種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、株高、根長、鮮重等農(nóng)藝指標，采用隸屬函數(shù)法，綜合各項指標求得各品種的平均隸屬度值，據(jù)此評價各品種的耐鹽能力由強到弱排序為:‘印第安苜?！?，‘印第安2號’，‘金皇后’，‘Rambler’，‘WL252’，‘皇冠’，‘中苜1號’，‘秘魯苜蓿’，‘阿爾岡金’，‘敖漢苜?！埬?01’，‘三得利’。
　　2，測定了在0，50，100和150 mmol/L Na

3、Cl濃度鹽脅迫下，4個紫花苜蓿品種‘印第安苜?！熊?號‘，‘三得利’和‘敖漢苜?！谋Ｗo酶活性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、離子含量、光合效率等生理生化指標，經(jīng)主成份分析后得到丙二醛和保護酶系統(tǒng)對紫花苜蓿耐鹽能力影響較大生理生化指標。
　　3，利用Illumina測序技術(shù)，對150 mmol/L NaCl濃度鹽脅迫下，0h、2h、4h和8h時間點的‘中苜1號’轉(zhuǎn)錄組進行測定。共獲得100.61M條的reads，總堿基數(shù)為20.32 G

4、。通過Trinity組裝共獲得長度大于200bp的Unigenes72，224條，Unigene的總長度約為49.5Mb，平均長度為685bp，N50長度為1084;將獲得Unigene，通過BLAST軟件與NR、SwissProt、TrEMBL、GO、COG、KEGG、Nt數(shù)據(jù)庫比對，最終獲得注釋信息的Unigenes有59，184個。對鹽脅迫0h、2h、4h和8h時間點的基因差異表達情況進行了分析，鹽脅迫0h與鹽脅迫2h相比，共有6

5、21個基因發(fā)生差異表達;鹽脅迫2h和鹽脅迫4h相比，共有4735條基因發(fā)生差異表達;鹽脅迫4h與鹽脅迫8h相比，共有5519條基因發(fā)生差異表達。
　　4，將差異基因與GO數(shù)據(jù)庫和KEGG數(shù)據(jù)庫比對注釋，經(jīng)顯著性富集后發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫2h后，涉及植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)、膜的完整性等一些調(diào)節(jié)因子的基因被富集;在鹽脅迫4h后，植物有大量基因開始表達，其中能量代謝過程氧化磷酸化被顯著性富集，經(jīng)基因差異表分析，植物會有效的降低H+通過過氧化氫還原酶