玉米氮素敏感性差异自交系的表达谱分析

       摘要: 玉米基因型的氮肥敏感性存在显著差异,但基因表达模式尚不清楚。本研究以玉米氮敏感型自交系 B73和钝感型自交系Mo17为材料,对足氮(sufficient nitrogen, SN)和低氮(limiting nitrogen, LN)条件下苗期叶片组织的转录组进行了分析。对于叶片总氮含量,敏感型B73在足氮和低氮条件下存在显著差异,而钝感型Mo17的差异小且不显著。基因表达差异分析显示,Mo17在2种氮环境下差异基因达13867个,在低氮环境下上调基因是数下调基因数的1.9倍(9044/4823); B73差异基因数为10028个,低氮环境下上调基因少于下调基因数(4233/5795)。基因聚类分析也显示,低氮环境下钝感型 Mo17基因表达上调或下调的幅度高于敏感型 B73。差异基因双尾方差分析表明,受氮环境和基因型共同影响的差异基因为342个,功能主要集中在与氨基酸代谢、光合作用、次级代谢及基因复制表达等途径。综上所述,在低氮条件下氮钝感型Mo17较敏感型B73激活更多的基因来提高植株对氮的吸收和同化能力,被激活的基因可能与玉米氮肥同化和利用有关。

作者:
葛敏 吕远大 张体付 周玲 林峰 赵涵
单位:
江苏省农业科学院农业生物技术研究所/江苏省农业生物学重点实验室,江苏南京,210014
出处:
《作物学报》
刊期:
2016年第42卷第10期
基金:
国家自然科学基金项目(31271728) 江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(14)2009)资助。

玉米氮素敏感性差异自交系的表达谱分析

摘要:玉米基因型的氮肥敏感性存在显著差异,但基因表达模式尚不清楚。本研究以玉米氮敏感型自交系 B73和钝感型自交系Mo17为材料,对足氮(sufficient nitrogen, SN)和低氮(limiting nitrogen, LN)条件下苗期叶片组织的转录组进行了分析。对于叶片总氮含量,敏感型B73在足氮和低氮条件下存在显著差异,而钝感型Mo17的差异小且不显著。基因表达差异分析显示,Mo17在2种氮环境下差异基因达13867个,在低氮环境下上调基因是数下调基因数的1.9倍(9044/4823); B73差异基因数为10028个,低氮环境下上调基因少于下调基因数(4233/5795)。基因聚类分析也显示,低氮环境下钝感型 Mo17基因表达上调或下调的幅度高于敏感型 B73。差异基因双尾方差分析表明,受氮环境和基因型共同影响的差异基因为342个,功能主要集中在与氨基酸代谢、光合作用、次级代谢及基因复制表达等途径。综上所述,在低氮条件下氮钝感型Mo17较敏感型B73激活更多的基因来提高植株对氮的吸收和同化能力,被激活的基因可能与玉米氮肥同化和利用有关。

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