朱芳铭¹ , 黎明艳¹ , 闫曼文¹ , 江雪飞^1* , 乔飞^2*

1 海南大学园艺学院, 海南省热带园艺作物品质调控重点实验室, 海口市热带休闲观光设施农业重点实验室, 海口, 570228; 2 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所, 农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室, 儋州, 571737
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 8 篇   
收稿日期: 2020年11月24日    接受日期: 2020年11月30日    发表日期: 2021年09月25日

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渗透胁迫对西瓜(Citrullus lanatus)的生长、果实品质和产量产生不利影响。因此，迫切需要利用现代生物学研究手段对西瓜品种进行有效的遗传改良，增强其抗逆性。其中挖掘具有各种抗逆功能的基因和探明其响应渗透胁迫的分子机制是目前非常重要的研究内容。利用 RNA-seq 技术对二倍体西瓜悬浮细胞在100 mmol/L 甘露醇人工模拟渗透胁迫前后进行转录组分析，结果表明，西瓜悬浮细胞在甘露醇处理 2 h 和 4 h时基因表达模式相近，对 2 h 和 4 h 共有的 1 933 条差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)进行GO 分析发现，这些差异表达基因在分子功能、生物学过程和细胞组分三个主类中主要集中在代谢过程、催化活性和 DNA 复制等生物过程；KEGG Pathway 分析结果表明，这些差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成、谷胱甘肽代谢、苯丙氨酸，酪氨酸和色氨酸的生物合成、苯丙氨酸代谢和次生代谢物的生物合成等通路。与赤霉素、脱落酸、乙烯、茉莉酸及水杨酸五种植物激素信号转导相关的关键转录因子基因家族 DELLA-domain protein (DELLA)、ABRE binding factors (ABF)、Ethylene-insensitive 3 (EIN3)、Myelocytomatosis protein 2 (MYC2)和 TGACG motif-binding factor (TGA)在渗透处理后均有上调表达，说明这些基因可能在西瓜响应渗透胁迫过程中发挥正向调节功能。随机选取 11 条 DEGs，利用实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)对 DEGs 进行了表达模式验证，发现其与 RNA-seq 测序结果表达规律一致，证明了 RNA-seq 结果的可靠性。该研究为进一步探讨西瓜抗渗透胁迫的分子调控机制研究提供了基因资源和理论基础，将有助于进一步研究西瓜的抗逆机制。

西瓜；渗透胁迫；转录组分析