一项基于转录组的研究，采用PEG诱导的方法在蒙古葱（Allium mongolicum）种子中模拟干旱条件

《Grassland Science》：A transcriptome-based study using PEG-induced drought simulation in Allium mongolicum seeds

干旱胁迫下蒙古高原芥种子发芽特性及转录组分析揭示其脱水耐受相关基因表达调控机制，包括糖酵解/葡萄糖生成和三羧酸循环代谢通路关键基因的显著差异表达。摘要：

　　

摘要

为了探究Allium mongolicum种子在干旱胁迫下的分子机制，本研究使用Agramma mongolicum种子作为实验材料。通过20% PEG-6000诱导种子发生干旱胁迫。在胁迫的早期（5天）和后期（10天）分别测量了A. mongolicum种子的发芽指标。对四个处理组进行了转录组测序：将种子浸泡在蒸馏水中5天（5d CK）、浸泡在20% PEG中5天（5d 20% PEG）、浸泡在蒸馏水中10天（10d CK）以及浸泡在20% PEG中10天（10d 20% PEG）。随着胁迫时间的延长，种子的发芽指标显著下降。在胁迫的早期和后期，分别有15,759个和18,122个基因发生差异表达，其中5,759个基因显著上调，6,461个基因显著下调；6,264个基因显著下调，5,938个基因显著上调。根据基因本体论（GO）富集分析的结果，差异表达基因（DEGs）主要富集在细胞质翻译过程和核糖体相关结构中。KEGG富集分析显示，这些基因主要富集在核糖体、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生、TCA循环以及半胱氨酸和甲硫氨酸代谢途径中。差异表达基因还显著富集在C2H2、AP2/ERF-ERF、bZIP和MYB转录因子家族中。干旱胁迫处理后，有9个基因属于糖酵解/糖异生途径并发生差异表达。A. mongolicum种子的耐旱性在很大程度上与胁迫条件下基因表达的变化规模和性质有关。该研究表明，A. mongolicum种子可能通过糖酵解/糖异生和TCA循环途径来适应干旱胁迫。本研究的结果为进一步探究A. mongolicum种子在干旱胁迫下的分子调控机制提供了参考。