【摘 要】
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葡萄是一种广泛栽植的重要果树,其生长发育易受世界范围内非生物和生物胁迫的影响。干旱胁迫和铜胁迫是两种重要的非生物胁迫,也是葡萄栽培生产中的主要限制因素。因此,有必要去挖掘能够抵御或者适应这些逆境的遗传资源。干旱胁迫下葡萄转录水平的测定:对旱干胁迫处理组和对照组构建的cDNA文库进行RNA测序(RNA-seq)分析,结果显示,在发现的12451个差异表达的基因(DEGs)中,有8021个基因上调表达
【基金项目】
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Agricultural New Three Project of Jiangsu provine[SXGC(2017)278]; Central University Basic Research Funds Project(KYZ201736); Special Funds for the Construction o
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葡萄是一种广泛栽植的重要果树,其生长发育易受世界范围内非生物和生物胁迫的影响。干旱胁迫和铜胁迫是两种重要的非生物胁迫,也是葡萄栽培生产中的主要限制因素。因此,有必要去挖掘能够抵御或者适应这些逆境的遗传资源。干旱胁迫下葡萄转录水平的测定:对旱干胁迫处理组和对照组构建的cDNA文库进行RNA测序(RNA-seq)分析,结果显示,在发现的12451个差异表达的基因(DEGs)中,有8021个基因上调表达,4430个基因表达下调。干旱胁迫下生理指标的测定:叶片气孔导度的下降抑制了光合活性和CO2同化作用,这与转录组分析结果一致。活性氧系统(包括应激酶及其相关蛋白)和次生代谢反应被激活,以适应干旱胁迫。同时,葡萄中脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)、油菜素内酯(BR)等激素也会参与到葡萄应激干旱胁迫的过程中。干旱条件下胁迫应答信号网络的构建:干旱胁迫抑制了光合作用过程,影响了干旱应答胁迫葡萄叶片中还原糖(葡萄糖和果糖)的合成。葡萄叶片内氧化应激标记物(丙二醛,MDA)引起了超氧自由基(02-)和过氧化氢(H2O2)的升高,植物体抗氧化清除系统激活以对抗活性氧(ROS)。钙离子(Ca2+)和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径中钙信号编码、蛋白磷酸酶2C(PP2C),钙调磷酸酶类B-蛋白(CBL)、MAPKs和磷酸化(FLS2和MEKK1)级联相关基因上调表达以应对干旱胁迫。与植物-病原体互作途径相关的基因(RPM1,PBS1,RPS5,RIN4,MIN7,PR1和WRKYs)也被诱导上调表达,产生防御反应以抵抗干旱胁迫。自噬相关基因得鉴定:从葡萄基因组中鉴定出35个细胞自噬相关基因家族成员(VvARG)。基因家族分析表明:串联和节段重复事件在VvARG基因家族扩增中起重要作用。此外,葡萄和水稻之间的纯化选择比葡萄和拟南芥之间更加密切。铜处理4小时后,自噬体数量和丙二醛浓度增加,并且在24小时达到最大值。基因表达分析表明:在铜处理后4小时,多数VvARGs开始响应铜胁迫处理。另外,部分VvARGs成员(如rvATG6、VvATG8i和VvATG18h)能响应多数非生物胁迫。本研究提供了关于干旱胁迫下葡萄防御反应候选基因选择的基本信息,并挖掘了葡萄中ARGs家族,指出其在葡萄果实发育和非生物胁迫中自噬作用的多种功能,单个基因的功能分析可以为了解其在葡萄抵抗非生物胁迫环境中的关键作用提供更深入的探索。
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