河南农科院铁双贵组：镉处理玉米根系的转录组分析

　　

镉（Cd）是一种对植物有剧毒的重金属。它通过影响植物叶子萎黄及卷叶、呼吸、光合作用、植物抗氧化防御系统、产生氧化应激、脂质过氧化及细胞膜损伤效应等一系列生理和代谢过程，来抑制植物的生长、发育及酶抑制。然而玉米中控制生长素对Cd胁迫响应的潜在分子机制仍然是未知的。

在这项研究中，河南省农业科学院铁双贵研究团队对分别在含有氯化镉及不含氯化镉营养液中生长7天的玉米幼苗根系进行测序。将其玉米根系的转录产物进行测Illumina测序后结果显示，六个文库（空白对照及实验组）中共产生了2.44亿reads，产生的测序数据为30.37GB，约为其基因组（2.3GB）的13.2倍。产生的差异表达基因（DEGs）共有6342种，包括3778种诱导表达的基因及2560中表达下调的基因。GO富集分析表明，DEGs中生长素相关信号通路基因非常丰富。通过比较实验组及对照组发现在镉胁迫条件下生长素合成、运输及下游响应基因普遍表达。此外，研究数据表明，玉米根系中自由的吲哚-3-乙酸（IAA）水平显著降低，但IAA氧化活性在玉米根系经镉处理后上调。

 
图 生长素相关信号通路基因表达的变化

本研究分析了不同浓度镉及生长素条件下镉在玉米根系中的活性，结果发现生长素会影响镉在玉米幼苗中的积累。这些结果有助于我们了解玉米根系在响应镉胁迫条件下复杂的分子机制。

用户文章
Runqing Yue,et al.(2016)Transcriptome Analysis of Cadmium-Treated Roots in Maize(Zea mays L.) Frontiers in Plant Science. doi: 10.3389/fpls.2016.01298

本研究中的转录组测序分析由联川生物协助完成

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