| 磷胁迫下羊草的响应及磷响应相关基因表达分析 |
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| 引用本文： | 万东莉,侯向阳,丁勇,任卫波,王凯,李西良,万永青.磷胁迫下羊草的响应及磷响应相关基因表达分析[J].中国农业科学,2019,52(23):4215-4227. |
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| 作者姓名： | 万东莉 侯向阳 丁勇 任卫波 王凯 李西良 万永青 |
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| 作者单位： | 1 中国农业科学院草原研究所/农业部草地生态与修复治理重点实验室,呼和浩特 0100102 内蒙古农业大学生命科学学院/内蒙古自治区植物逆境生理与分子生物学重点实验室,呼和浩特 010011 |
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| 基金项目： | 内蒙古自治区自然科学基金(2019MS03002);中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(1610332016018);中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(1610332018001);内蒙古农业大学高层次人才引进科研启动项目(NDYB2018-61) |
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| 摘 要： | 【目的】磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,研究无机磷酸盐（inorganic phosphate,Pi）胁迫下羊草的响应,筛选不同浓度Pi胁迫下的内参基因,并分析Pi响应相关基因的表达,为羊草Pi胁迫响应的分子机制研究提供基础数据。【方法】以羊草幼苗为材料,进行不同浓度Pi处理培养,对羊草的株高和根长进行检测,利用钒钼黄比色法检测羊草植株中Pi的含量。根据羊草转录组数据选取7个候选内参基因,从NCBI核酸序列数据库选取1个候选内参基因,对羊草不同处理材料进行总RNA提取和cDNA合成,利用qRT-PCR对候选内参基因的表达进行检测,并通过geNorm、NormFinder和Bestkeeper软件对其稳定性进行评估。根据筛选获得的较稳定内参基因,对Pi响应基因的qRT-PCR检测数据进行相对定量分析。【结果】表型观测结果显示,无论是低Pi还是高Pi胁迫都使得羊草的生长减缓;株高对低Pi或缺Pi胁迫较为敏感,根长对高Pi胁迫较为敏感;并随着处理浓度的增加羊草中Pi的含量也增加。qRT-PCR溶解曲线分析显示8个候选内参基因均具有单一的溶解峰,基因表达谱分析表明8个候选内参基因的CT值范围是17.16—26.61,其中,LcGAPDH的表达丰度最高为17.16—20.22,Lc18SrRNA的表达丰度最低为23.28—26.61,CT值变异系数最小的为LcARPT（2.09%）,最大的为LcTUA（6.8%）。综合geNorm、NormFinder和Bestkeeper稳定性排名,通过计算几何平均数,获得8个候选内参基因综合稳定性排名,其中排名靠前的3个基因分别为Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α,排名最后的2个基因为LcTUA和LcTUB。分别以Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α作为内参基因,qRT-PCR相对定量表达分析结果显示,与对照相比,LcPHO1-2的表达受低Pi或者缺Pi诱导;LcPAP2的表达受高Pi诱导;而LcPAP27的表达同时受低Pi和高Pi下调。【结论】低Pi和高Pi胁迫均使羊草生长受阻,羊草地上组织与地下组织对Pi胁迫响应的模式不同。筛选出3个表达较为稳定的内参基因Lc18SrRNA、LcCAP和LcEF1α。LcPHO1-2和LcPAP2分别参与了羊草对低Pi和高Pi的应答响应,LcPAP27同时参与了羊草对低Pi和高Pi的响应进程。
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| 关 键 词： | 羊草 磷胁迫 qRT-PCR 内参基因 磷响应基因 |
| 收稿时间： | 2019-06-04 |
Response and the Expression of Pi-Responsive Genes in Leymus chinensis Under Inorganic Phosphate Treatment |
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| WAN DongLi,HOU XiangYang,DING Yong,REN WeiBo,WANG Kai,LI XiLiang,WAN YongQing.Response and the Expression of Pi-Responsive Genes in Leymus chinensis Under Inorganic Phosphate Treatment[J].Scientia Agricultura Sinica,2019,52(23):4215-4227. |
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| Authors: | WAN DongLi HOU XiangYang DING Yong REN WeiBo WANG Kai LI XiLiang WAN YongQing |
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| Institution: | 1 Institute of Grassland Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Grassland Ecology and Restoration, Ministry of Agriculture, Hohhot 0100102 College of Life Sciences, Inner Mongolia Agricultural University/Inner Mongolia Key Laboratory of Plant Stress Physiology and Molecular Biology, Hohhot 010011 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Leymus chinensis Pi stress qRT-PCR reference gene Pi-responsive gene |
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