盾叶薯蓣响应低磷胁迫的生理代谢及基因表达特征分析

盾叶薯蓣响应低磷胁迫的生理代谢及基因表达特征分析

R282%R932; 为探讨盾叶薯蓣在低磷胁迫下的生理变化、甾体皂苷类成分代谢及基因表达的响应特征,本研究选取河南南阳产盾叶薯蓣进行模拟低磷胁迫实验,在不同时期对根际基质中的磷含量(全磷、速效磷、磷酸铝盐、磷酸铁盐、磷酸钙盐)和土壤酸性磷酸酶(soil acid phosphatase,S-ACP)活性、植株根系发育特征(总根长、总投影面积、总表面积),各部位过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及甾体皂苷类成分含量等指标进行分析,确定盾叶薯蓣响应低磷胁迫的关键时期,并利用RNA-Seq测序对关键时期盾叶薯蓣根茎、叶片...

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Veröffentlicht in:天然产物研究与开发 2023, Vol.35 (9), p.1569-1582
Hauptverfasser: 王庆婷, 耿晓桐, 李雅静, 张娟, 刘庆普, 龚海燕, 雷敬卫, 谢彩侠
Format: Artikel
Sprache:chi
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description R282%R932; 为探讨盾叶薯蓣在低磷胁迫下的生理变化、甾体皂苷类成分代谢及基因表达的响应特征,本研究选取河南南阳产盾叶薯蓣进行模拟低磷胁迫实验,在不同时期对根际基质中的磷含量(全磷、速效磷、磷酸铝盐、磷酸铁盐、磷酸钙盐)和土壤酸性磷酸酶(soil acid phosphatase,S-ACP)活性、植株根系发育特征(总根长、总投影面积、总表面积),各部位过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及甾体皂苷类成分含量等指标进行分析,确定盾叶薯蓣响应低磷胁迫的关键时期,并利用RNA-Seq测序对关键时期盾叶薯蓣根茎、叶片、地上茎3个部位中的基因表达特征进行分析.研究发现低磷胁迫处理后盾叶薯蓣根际基质中易吸收态磷含量显著降低,其抗氧化酶(POD、SOD)与酸性磷酸酶活性均显著升高,根系发育受阻;低磷胁迫可明显影响盾叶薯蓣中甾体皂苷的合成与积累,且不同部位响应特征不同;胁迫初期为盾叶薯蓣响应低磷胁迫的关键时期;响应低磷胁迫关键时期的盾叶薯蓣基因表达存在明显的组织特异性,对三个处理组不同部位基因表达量与代谢通路进行分析,分别从盾叶薯蓣根茎、叶片、地上茎3个部位中挖掘到239、211、237个差异基因,涉及萜类骨架、有机酸、肌醇的生物合成等多个代谢通路.上述研究结果说明盾叶薯蓣通过改变基因表达水平对表型性状和生理代谢过程进行调节来响应低磷胁迫,本研究为研究盾叶薯蓣响应低磷胁迫的分子机制提供理论依据.
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