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小豆芽期耐盐种质资源筛选与耐盐机制分析
王金燕, 石琨, 吕青啡, 袁政, 李晨浩, 张泽燕, 闫建俊, 闫虎斌, 朱慧珺, 郝青婷, 赵雪英, 张耀文, 高伟, 王茜
作物学报    2026, 52 (10): 2939-2960.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2026.64051
摘要   (314) HTML (1) PDF(pc) (4797KB)(87)  

盐碱地面积的不断扩大对作物生产构成严峻挑战, 挖掘小豆耐盐种质并解析其耐盐分子机制, 对扩大小豆适种区域、保障粮食安全具有重要意义。本研究以110份小豆种质资源为研究对象, 利用隶属函数和主成分分析, 将11个生长指标简化为3个综合指标, 并筛选出耐盐品种东掌小红豆和盐敏感品种特红3号。生理生化指标测定显示, 东掌小红豆在抗氧化和渗透调节能力方面显著优于特红3号。转录组分析发现, 相比对照组, 在盐处理组的东掌小红豆和特红3号中分别鉴定出3801个和7811个差异表达基因。经GO和KEGG分析表明, 这些基因主要参与代谢过程、细胞过程等生物学途径; 结合转录组和qRT-PCR鉴定到3个可能与耐盐相关的基因(LOC108343245、LOC108346293、LOC108331871), 这3个基因主要参与淀粉和糖代谢途径。本研究筛选出小豆耐盐种质, 并推测鉴定到的耐盐基因可能通过参与淀粉和糖代谢途径来调控小豆耐盐, 为培育小豆耐盐新品种和盐碱地利用提供了理论依据。



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图6 东掌小红豆与特红3号在盐胁迫下的转录组分析
A: 样本间聚类热图; B: 主成分分析图; C: 差异表达基因火山图。处理同图4。
正文中引用本图/表的段落
为从分子水平解析东掌小红豆与特红3号的耐盐差异机制, 进一步对2个品种的对照组与盐处理组进行转录组测序分析。重复样本表现出良好的组内重复性和清晰的组间分离(图6-A, B)。主成分分析(PCA)结果显示, 各处理组间存在明显聚类。第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)分别解释了36.92%和22.33%的变异(图6-B)。转录组测序检测到大量差异表达基因(DEGs), 且2个品种间的差异表达基因数量存在显著差异(图6-C)。其中, 2个品种对照组共鉴定出841个差异表达基因(617个上调, 224个下调)。耐盐品种东掌小红豆在对照组和盐处理组中鉴定出3801个差异表达基因(675个上调, 3126个下调)。盐敏感品种特红3号在对照组和盐处理组中鉴定出的差异表达基因的数量显著增加, 达到7811个(2657个上调, 5154个下调)。而在2个品种盐处理组比较中, 共识别出5863个差异表达基因(3405个上调, 2458个下调)。
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