【摘 要】
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玉米（Zea mays L.）是最广泛栽培的作物之一,在确保中国的粮食安全和经济发展中发挥着重要作用。玉米对低温非常敏感,尤其是在幼苗期。因此,提高玉米的低温胁迫耐性可能对玉米具有重要意义。然而,玉米植物在转录组水平上对低温胁迫刺激的响应仍然存在疑问。在本研究中,玉米自交系B73幼苗在8℃下处理长达96 h。每隔4 h对幼叶取样一次,以获取冷胁迫刺激的动态变化。主要结果如下:1、通过对玉米苗期低温
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玉米（Zea mays L.）是最广泛栽培的作物之一,在确保中国的粮食安全和经济发展中发挥着重要作用。玉米对低温非常敏感,尤其是在幼苗期。因此,提高玉米的低温胁迫耐性可能对玉米具有重要意义。然而,玉米植物在转录组水平上对低温胁迫刺激的响应仍然存在疑问。在本研究中,玉米自交系B73幼苗在8℃下处理长达96 h。每隔4 h对幼叶取样一次,以获取冷胁迫刺激的动态变化。主要结果如下:1、通过对玉米苗期低温处理前后的转录组分析,发现在低温处理的不同时间段,转录谱呈现3种不同的趋势;在低温处理0-8 h时,转录谱变化较小,差异表达基因数目少,但包含较高比例的转录因子;而低温处理12-24 h时,差异表达基因数目显著增多,并且超过70%的基因表达量均显著降低;而在低温处理72-96 h,差异表达基因数目最多,但在低温处理组的样品中高表达的基因显著增多;2、总共鉴定出23014个表达基因,其中22446个基因至少在一组比对中存在差异表达。对表达基因进行时间序列分析发现,所有差异表达基因聚类成16个不同的基因簇,不同的基因簇表现出不同的表达模式;3、通过共表达网络分析,鉴定出17个表达模块,其中有3个模块,分别与不同的处理时间显著关联。特别是在salmon模块中有34个基因,其中有15个为编码转录因子基因,包含8个AP2-EREBP家族基因、4个编码Tify家族基因、2个编码bHLH类型转录因子以及1个WRKY类型基因。4、通过对差异表达基因进行MapMan通路分析发现,低温胁迫后,玉米幼苗的光合作用,物质合成,代谢途径等一些生理过程受到了抑制,但一些ROS清除,毒素排除,减少有氧呼吸作用等生理过程相对升高,这说明这些生物学进程提高了玉米对冷胁迫的耐受性。
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