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以抗逆小叶杨优良无性系为材料,对其进行高温(42℃,6h)和低温(4℃,6h)处理,然后利用杨树全基因组表达谱芯片对其差异表达的基因进行了检测。通过对小叶杨低温表达谱分析,检测到有1085个基因响应低温胁迫,其表达倍数大于4。GO分析上调表达基因显示,这些基因主要富集在响应温度刺激、响应活性氧和响应生物过程中激素刺激,而下调表达基因主要富集在细胞氮化合物代谢过程、光合作用、初级代谢产物和能量产生过程。功能注释表明这些差异基因参与植物的光合作用、钙／钙调素介导的信号转导、ABA体内平衡和运输、抗氧化防御系统。通过分析发现,低温胁迫下,植物中参与光合作用的多数基因表达下调,而THF1却表达上调,这推测该基因在植物叶片囊泡的发育中发挥着重要作用。同时,发现植物在低温胁迫下,显著诱导参与钙／钙调素介导的信号转导、ABA体内平衡和运输与抗氧化防御系统的一系列基因,通过正调控来增加杨树的抗寒性。此外,检测到一些转录因子,这些转录因子响应胁迫的表达方式不同。通过对杨树高温表达谱分析,发现有1805个基因响应高温胁迫,且表达倍数大于4。GO分析显示高温诱导基因主要富集于9类,参与了58种生物途径。而高温抑制基因主要富集在11类,参与88种生物途径。数据分析表明,许多基因不同程度的参与了光合作用、信号转导、抗氧化防御系统等,从而减少高温胁迫对植物的损伤。其中,有165个转录因子基因差异表达,表明不同转录因子响应胁迫的表达方式不同,其中,11个WRKY基因全部表达下调,推测在低温胁迫下,杨树通过WRKY的下调表达增强植物的耐高温性。同时,也检测到许多基因与植物耐热性相关,比如HSPs、AQPs、OSTl等,这些基因都用自己特有的表达方式响应高温胁迫。在此基础上,对小叶杨36株基因型个体的PsMBFl和PsDREB7基因序列进行单核苷酸多态性分析,发现这两个基因内部SNP多样性频率较高,连锁不平衡分析表明小叶杨SNP位点的LD在候选基因内部就己衰退(R2<0.1)。据作者所知,这是第一次利用基因芯片技术对小叶杨高、低温胁迫下进行的系统表达分析,研究结果将有助于发现抗逆候选基因,并将为以后植物抗逆研究奠定一定的基础。