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油菜甾醇刺激的防御反应增强机制赋予指形小米耐热性
《Journal of Plant Growth Regulation》：Brassinosteroid Driven Enhancement of Defence Responses Confers Heat Stress Tolerance in Finger Millet
【字体： 大 中 小 】 时间：2026年09月01日 来源：Journal of Plant Growth Regulation 4.2
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``摘要气候变化对全球粮食安全构成了严重威胁，因为它会负面影响指形小米的叶绿素含量、光系统II的活性、谷物产量以及生殖发育。这凸显了在作物改良中采用功能基因组学方法的必要性。尽管在主要谷物品种上已经进行了大量研究，但指形小米中 brassinosteroid（BR）生物合成和信号
气候变化对全球粮食安全构成了严重威胁，因为它会负面影响指形小米的叶绿素含量、光系统II的活性、谷物产量以及生殖发育。这凸显了在作物改良中采用功能基因组学方法的必要性。尽管在主要谷物品种上已经进行了大量研究，但指形小米中 brassinosteroid（BR）生物合成和信号传导的分子组成及其调控机制仍不清楚。本研究旨在通过评估 24-epibrassinolide（EBR）对指形小米幼苗生理表现和抗氧化防御能力的影响，并通过分析应激反应基因的转录组重编程来揭示其背后的分子机制，从而探讨 EBR 如何增强指形小米的抗热性。研究结果表明，提高 BR 水平或增强其信号传导可以通过激活抗氧化防御机制以及协调应激反应途径的转录组重编程，从而在热胁迫下维持存活、保持叶绿素含量并促进根系发育。研究生成了约 8 Gb 的高质量数据，其中热胁迫对照组（HSControl）和 EBR 处理组（HSEBR）分别有 10,571 个和 13,494 个转录本。功能注释覆盖了 75–88% 的编码序列，在 EBR 处理组中这部分比例更高。比较分析鉴定了 3,330 个差异表达基因（DEGs），其中包括 421 个上调基因和 229 个下调基因。上调基因主要包括热休克蛋白、分子伴侣蛋白、转录因子和 RNA 处理蛋白，这些基因涉及蛋白质稳态的协调、转录调控以及应激适应过程。KEGG 和 MapMan 分析显示，EBR 激活了氨基酸生物合成、DNA 修复、光合作用、激素信号传导和抗氧化途径。这些发现加深了我们对 brassinosteroid 在指形小米中介导的抗热反应机制的理解，并证实 EBR 是在极端温度条件下增强生理韧性和转录适应能力的有效调控因子。
气候变化对全球粮食安全构成了严重威胁，因为它会负面影响指形小米的叶绿素含量、光系统 II 的活性、谷物产量以及生殖发育。这凸显了在作物改良中采用功能基因组学方法的必要性。尽管在主要谷物品种上已经进行了大量研究，但指形小米中 brassinosteroid（BR）生物合成和信号传导的分子组成及其调控机制仍不清楚。本研究旨在通过评估 24-epibrassinolide（EBR）对指形小米幼苗生理表现和抗氧化防御能力的影响，并通过分析应激反应基因的转录组重编程来揭示其背后的分子机制，从而探讨 EBR 如何增强指形小米的抗热性。研究结果表明，提高 BR 水平或增强其信号传导可以通过激活抗氧化防御机制以及协调应激反应途径的转录组重编程，从而在热胁迫下维持存活、保持叶绿素含量并促进根系发育。研究生成了约 8 Gb 的高质量数据，其中热胁迫对照组（HSControl）和 EBR 处理组（HSEBR）分别有 10,571 个和 13,494 个转录本。功能注释覆盖了 75–88% 的编码序列，在 EBR 处理组中这部分比例更高。比较分析鉴定了 3,330 个差异表达基因（DEGs），其中包括 421 个上调基因和 229 个下调基因。上调基因主要包括热休克蛋白、分子伴侣蛋白、转录因子和 RNA 处理蛋白，这些基因涉及蛋白质稳态的协调、转录调控以及应激适应过程。KEGG 和 MapMan 分析显示，EBR 激活了氨基酸生物合成、DNA 修复、光合作用、激素信号传导和抗氧化途径。这些发现加深了我们对 brassinosteroid 在指形小米中介导的抗热反应机制的理解，并证实 EBR 是在极端温度条件下增强生理韧性和转录适应能力的有效调控因子。
