基于组学技术研究中国西北地区山桃（Prunus davidiana Carr.）的盐胁迫机制

《Scientific Reports》：Omics-based study of salt stress mechanisms in mountain peach (Prunus davidiana Carr.) in Northwest China

　　

摘要

长期田间试验表明，在中国西北部的盐碱土壤中，嫁接在山桃（Prunus davidiana Carr.）根砧上的桃树比嫁接在毛桃（Prunus persica L.）根砧上的桃树具有更强的耐盐性，但其机制尚不清楚。本研究通过比较生理指标和转录组分析，为理解“龙密9号”桃树对盐胁迫的响应提供了理论依据。山桃能有效抑制叶片中Na?的积累（减少幅度高达36.36%），并限制Cl?的内流，保持较高的K?/Na?比例，在高胁迫条件下气孔开度仅有一半的下降，从而维持光合作用。相比之下，毛桃的离子积累较为敏感。转录组分析显示，山桃在三种胁迫水平下有256个差异表达基因，而毛桃则有1196个。两种品种都激活了苯丙烷类物质和α-亚麻酸的代谢途径。值得注意的是，山桃将谷胱甘肽、氮元素和丙酮酸的代谢协调成一个协同网络，而毛桃则更多依赖黄酮类物质的生物合成。通过对10个共富集的差异表达基因如PRX44、OPR2和CCR2进行定量实时PCR验证，其表达趋势与转录组数据一致，进一步证明了转录组数据的可靠性。这项研究阐明了山桃耐盐性的多层级协同调控机制，为培育耐盐桃树品种提供了坚实的理论基础。