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盐胁迫严重影响花生生产,研究人员开展花生根系盐胁迫转录响应及甲基组变化研究。通过深度测序发现,盐胁迫下 1926 基因下调、3260 基因上调,涉及离子运输等多层调控,受转录因子(TFs)和 DNA 甲基化调节,5’- 氮杂胞苷处理可缓解胁迫,为抗盐研究提供资源。
花生(Arachis hypogaea L.)是全球重要的油料作物,其生产受盐胁迫严重影响。本研究利用深度测序探究花生根系对盐胁迫的转录响应,并揭示盐胁迫诱导的根系甲基组变化。当花生幼苗在高盐条件下生长 7 天时,根和地上部生长显著受抑。研究记录到大规模转录重编程,其中 1926 个基因在盐胁迫下下调,3260 个基因上调。花生根系的分子响应包含多层调控因子,涉及离子运输、渗透溶质积累、信号转导及盐胁迫响应相关基因,同时若干负调控因子也呈现差异表达,可能与其胁迫敏感性相关。该响应受大量转录因子(TFs)调控,并通过 DNA 甲基化的表观遗传变化介导。根系 DNA 甲基化变化在盐胁迫下高度复杂且具有背景依赖性,部分重要基因集和 TFs 的表达变化与甲基化状态呈负相关。5’- 氮杂胞苷处理可恢复盐胁迫对花生根系的抑制作用。综上,花生根系对盐胁迫表现出复杂的多层分子响应,部分响应可能通过 RNA 指导的 DNA 甲基化(RdDM)通路重编程调控。本研究为未来挖掘基因和甲基化研究以提高花生抗盐性提供了资源。