黄毛草莓是西南地区重要的野生草莓资源,果实品质优良,具有较强的抗性,抗旱性尤为突出,是栽培草莓品质改良的重要遗传资源。本研究对黄毛草莓干旱胁迫下生理指标和转录组进行了检测,以期揭示黄毛草莓抗旱品质的形成机理。了解黄毛草莓响应干旱胁迫的分子机理,对于选育干旱抗性的草莓具有重要的意义。本研究主要开展了干旱胁迫不同时间点黄毛草莓抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等生理指标的动态变化的研究;同时对不同干旱胁迫时间点的黄毛草莓叶片进行了转录组测序,对差异表达基因进行了功能注释和通路富集分析,主要研究结果如下:以实验室黄毛草莓苗为材料,进行了干旱处理(对照组每2d浇一次水,干旱处理整个过程不浇水)。测定黄毛草莓叶片day0(TO)、day4(T4)、day8(T8)、及day12(T12)的抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等随胁迫时间延长的动态变化。结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,黄毛草莓叶片中丙二醛(MDA)的含量显著增加,呈现上升的趋势。随着胁迫的加重,细胞膜透性增大,电解质外渗,相对电导率也呈现上升的趋势。同样,细胞内渗透物质增加,脯氨酸含量显著增加,抗氧化酶(抗氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD))活性显著提高。综上所述,干旱胁迫下的黄毛草莓能快速清除活性氧和渗透调节,减少干旱对植物的损害。为了研究黄毛草莓适应干旱胁迫的分子机制,利用RNA-seq、生物信息学等技术手段研究了干旱胁迫下黄毛草莓叶片在转录水平上的差异表达。本研究分别对干旱处理Od、4d、8d、12d的黄毛草莓进行了转录组测序,每个样品做3个生物学重复,以Od为对照。每组样品有超过个37404696个reads,每个样品测序深度大于1OM,且有94%能比对到参考基因组上,说明测序质量良好。黄毛草莓在干旱胁迫过程中,与对照组相比下调的基因总数多于上调的基因总数(4595 vs 5728)。有401个基因在T4、T8、T12共同发生了差异表达,其中131个基因在三个干旱处理时间段共同上调,269个基因共同下调。从GO、KEGG功能富集来看,黄毛草莓在干旱胁迫下植株整体代谢表现出生长、光合作用的抑制和氨基酸合成、蛋白质翻译等途径的促进。而表达上调的基因多与黄毛草莓干旱胁迫响应密切相关,包括渗透调节、应激蛋白、植物激素和干旱调控转录因子等。植物响应干旱胁迫的调控主要包括ABA依赖途径和非ABA依赖途径。我们的研究中发现黄毛草莓干旱胁迫下NCED显著上调,该基因是合成ABA的关键酶,同时,bZIP和WRKY转录因子持续上调,进一步启动下游功能蛋白如LEA(胚胎发育晚期富集蛋白)、ERF(乙烯应答转录因子)、GolS(肌醇半乳糖合酶)、HSF(热激蛋白)、UGT(UDP糖基转移酶)等与干旱响应密切相关的基因的表达。由此我们推测黄毛草莓干旱响应调控以ABA依赖途径为主。此外,黄毛草莓干旱胁迫中包括MYB、bHLH.NAC、WRKY、AP2/EREBP、bZIP、HSF等转录因子家族基因成员被大量的诱导表达,表明上游调控元件参与了干旱胁迫的响应。