南方农业学报

作者：李慧楠, 何芳练, 邱祖杨, 刘莉莉, 董伟清,

关键词：芋, 干旱胁迫, 转录组, 谷胱甘肽代谢, 淀粉和蔗糖代谢,

【目的】 明确芋叶片响应干旱胁迫的关键通路与相关基因，分析芋叶片在干旱胁迫下的基因表达模式并探究芋叶片对干旱胁迫的分子响应机制，为阐明芋响应干旱调控分子机制及选育不同耐旱性芋品种提供参考。【方法】 以荔浦芋为试验材料，连续7 d干旱处理后采集的叶片样品为处理组，以每天浇水的叶片样品为对照组，进行转录组测序；筛选差异表达基因（DEGs），并对DEGs进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】 在干旱胁迫下，共筛选到DEGs 1613个，其中上调DEGs 1043个，下调DEGs 570个。GO功能注释分析结果表明，DEGs注释到分子功能、细胞组分和生物活动三大功能类别；在分子功能中，DEGs主要注释到结合和催化活性功能条目；在细胞组分中，DEGs主要注释到细胞解剖实体和含蛋白质复合物功能条目；在生物活动中，DEGs主要注释到细胞过程和代谢过程功能条目。KEGG信号通路富集分析结果表明，85.00% DEGs富集在新陈代谢通路。而在新陈代谢通路中，DEGs主要富集到谷胱甘肽代谢及淀粉和蔗糖代谢通路，分别筛选出DEGs 11和19个。在干旱胁迫下，共筛选出112个差异表达转录因子，主要包括bHLH、ERF、WRKY和NAC家族转录因子。在所有差异表达转录因子中，82.14%的转录因子家族成员在干旱胁迫下转录水平上调。激素信号转导、类胡萝卜素生物合成和MAPK信号通路是脱落酸响应干旱的关键通路，影响芋叶片气孔关闭和种子休眠，从而响应干旱胁迫。实时荧光定量PCR结果表明转录组测序数据可靠。【结论】 干旱胁迫下，芋叶片中谷胱甘肽通路、淀粉和蔗糖代谢通路及转录因子基因表达受影响，大部分转录因子对芋干旱起正向调控作用。

来源：2025年第4期

《南方农业学报》期刊编辑部

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