白桦木质部原生质体初生细胞壁再生过程转录组分析

编号 zgly0001744508

文献类型 期刊论文

文献题名 白桦木质部原生质体初生细胞壁再生过程转录组分析

作者 郑杰  于颖  贺卓熙  路明远  孙宇  尹天龙  王超 

作者单位 东北林业大学林学院 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2022,44(8)

页码 12-22

年份 2022 

分类号 S718.43 

关键词 白桦  原生质体  初生细胞壁再生  转录组 

文摘内容 【目的】木质部细胞壁的组成及特性是决定材性的重要因素,研究木质部细胞壁形成的分子调控机制对于木材改良具有重要意义。本研究探究了白桦木质部原生质体初生壁再生过程的分子调控机制,并鉴定出重要调控基因,旨在为林木材性性状研究提供数据和材料。【方法】分别以培养0 h和2 h的白桦木质部原生质体为材料,通过荧光增白剂染色观察初生壁再生过程。利用转录组分析技术研究初生壁再生前后的差异表达基因及其参与的调控途径,将检测到的差异表达基因在GO、KEGG、PlantTFDB数据库中进行比对分析。【结果】荧光显微镜观察结果显示:原生质体分离后不具有细胞壁,培养2 h再生初生细胞壁。以|log2(FC)|≥1(FC为差异倍数)且q《0.05为标准筛选差异基因,结果显示:相较于刚分离的原生质体,培养2 h的原生质体中检测到4396个上调表达的基因,4056个下调表达基因,总计8452个差异表达基因。其中GO数据库共注释到10个显著上调条目,KEGG数据库注释到10个显著差异代谢通路,PlantTFDB数据库共注释到16个家族的360个差异表达转录因子。GO注释结果表明,DNA复制、细胞周期相关基因上调表达。KEGG注释结果表明,谷胱甘肽、α-亚麻酸等与抗逆代谢相关的基因下调表达,果胶脂酶相关基因上调表达。PlantTFDB注释结果表明,bHLH、NAC、MYB、bZIP等与细胞壁合成密切相关的转录因子均差异表达。【结论】培养2 h的木质部原生质体处于细胞壁再生及分裂准备状态,DNA复制、细胞周期、多糖合成代谢等相关基因在白桦木质部原生质体培养及初生细胞壁形成过程中起调控作用。