简历
如今,由于气候变化,干旱期越来越普遍,这对农业生产构成了挑战。植物干旱反应的传播和协调是通过信号分子进行的,信号分子的通路允许干旱反应基因的激活以及气孔调节。此外,最近的研究指出,这些信号元素,如植物激素,可以触发细胞壁成分(如aspectins和xyloglucans)在适应水分胁迫过程中的代谢变化。
另一方面,藜麦(藜藜野生)是一种原产于安第斯山脉的嗜盐植物,提供了高营养价值的食物。近年来,这种作物受到了国际关注,并被粮农组织命名为“气候变化下粮食安全和可持续性的关键作物”。因此,在面临干旱给农业生产带来的挑战时,阐明藜麦的干旱适应机制可能非常有用。
本文采用一步法RT-qPCR技术对5个奎奴亚藜品种的抗旱基因差异表达进行了研究。为此,选择了与分子途径和细胞壁代谢相关的干旱适应基因:SnRK2、HSP70、PME和XTH。此外,对这些品种进行了表型特征分析,分析了每个品种的蒸散速率,并评估了干旱对植物光合能力的影响。使用无监督机器学习算法研究基因表达数据。最后,还对野生近缘种巴氏梭菌和葡萄梭菌进行了分析。
我们的结果表明,SnRK2和HSP70的抗旱差异表达因藜麦品种而异。另一方面,总的来说,PME和XTH基因的表达在干旱适应中增加。尤其是PME表现出高表达,因此果胶基质重塑似乎是藜麦抗旱的相关机制。