多巴胺对枇杷（Eriobotrya japonica）幼苗抗旱作用的生理学和转录组学机制研究

《Plant Physiology and Biochemistry》：Physiological and Transcriptomic Insights into the Alleviating Effects of Dopamine on Drought Stress in Loquat (Eriobotrya japonica) Seedlings

　　

Xian Luo|Xiaoli Wang|Andong Xu|Xiaomei Kong|Ya Luo|Jiewen Zheng|Yuxing Li|Huifen Zhang|Lijin Lin|Qunxian Deng|Yongxia Jia

摘要

干旱胁迫会损害枇杷（Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.）幼苗的代谢过程并抑制其生长，从而导致生理功能受损。尽管先前的研究表明多巴胺可以提高植物对非生物胁迫的抵抗力，但其调控作用以及枇杷幼苗耐旱性的分子机制仍不清楚。本研究通过结合形态学、生理学和转录组学分析，探讨了外源多巴胺对枇杷幼苗耐旱性的影响及其作用机制。结果表明，多巴胺预处理增加了光合色素含量和气孔开度，从而增强了光合能力。同时，抗氧化酶的活性和抗氧化剂水平显著提高，有效清除过多的活性氧（ROS），减少了膜脂质过氧化，并缓解了萎蔫症状。转录组学分析共鉴定出377个在多巴胺介导的干旱胁迫响应中差异表达的基因（DEGs），这些基因主要涉及谷胱甘肽代谢、MAPK信号通路、植物激素信号转导和植物-病原体相互作用通路。光合效率和抗氧化能力的提高主要与CaM4、MKK9、PYR/PYL和SnRK2基因以及WRKY、AP2/ERF和HD-Zip转录因子相关。