哈尔滨越冬栽培的芍药根茎耐寒生理测定和关键基因筛选

• Published in: 浙江大学学报（农业与生命科学版） Vol. 51; no. 1; pp. 148 - 163
• Main Authors: 王琪瑶, 李丹青, 郭俊宏, 陈晓璇, 陈炀, 夏宜平, 张佳平, 刘志洋
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 浙江大学农业与生物技术学院,观赏植物基因组与基因工程实验室,浙江 杭州 310058%浙江理工大学建筑工程学院,浙江 杭州 310018%东北林业大学生命科学学院,黑龙江 哈尔滨 150040 2025; 哈尔滨市农业科学院园艺园林分院,黑龙江 哈尔滨 150029
• Subjects: 芍药; 冷胁迫; weighted gene co-expression network analysis(WGCNA); cold tolerance physiology; transcriptome; 耐寒生理; 根茎; cold stress; herbaceous peony; 转录组; 加权基因共表达网络分析; rhizome
• ISSN: 1008-9209
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.12.091

S682.12; 芍药(Paenonia lactiflora Pall.)是我国传统名花,研究其耐寒机制对培育新品种、扩大推广范围具有重要意义.本研究采用我国集中产业化生产的最南方且低海拔的芍药'杭白芍'和在哈尔滨引种表现最优的北方品种'红绫赤金'作为实验材料,栽培于哈尔滨露地条件下过冬,通过生理观测、转录组测序和基因定量表达分析,研究芍药根茎在极寒天气冻土层之下的冷胁迫生理和分子响应情况.结果显示:随着冬季温度逐渐降低,'红绫赤金'根茎中的可溶性糖、脱落酸、生长素、细胞分裂素含量相较于'杭白芍'显著增加,而赤霉素含量则降低;组学分析表明,与淀粉和蔗糖代谢、植物-病原体互作、植物激素信号转导等通路相关的基因在2个品种间发生显著的差异性表达;共表达分析表明,脱水反应元件结合蛋白2A基因(dehydration-responsive element-binding protein 2A gene,DREB2A)、富含半胱氨酸类受体激酶8基因(cysteine-rich receptor-like kinase 8 gene,CRK8)、热激蛋白90.1基因(heat shock protein 90.1 gene,HSP90.1)等可能在调控芍药应对冷胁迫中发挥关键作用.本研究可初步揭示芍药应对极寒天气下的冷胁迫关键响应基因,为后续的基因功能、基因互作研究奠定基础,并为培育能够在我国最高纬度地区广泛栽培繁殖的芍药耐寒新品种作出贡献.