金絲楸幼苗響應(yīng)鹽堿脅迫的生理和轉(zhuǎn)錄組分析

郜新強　王小艷　焦偉等

關(guān)鍵詞：金絲楸；鹽堿脅迫；轉(zhuǎn)錄組；差異表達基因；耐鹽堿機制

中圖分類號：S722 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1498（2023）01-0166-13

當(dāng)前，全球土地鹽堿化是人類面臨的主要生態(tài)危機之一，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大損失，嚴重威脅人類生存。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球鹽堿地面積約為9.54×10⁹hm²，約占可耕地面積的10%，而我國鹽堿地面積約有9.87×10⁸hm²，位居世界第三，大部分為土壤鹽化和堿化同時存在的復(fù)合鹽堿地。目前，科學(xué)合理地開發(fā)和利用鹽堿地已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)和林業(yè)發(fā)展過程中面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。

楸樹（Catalpa bungei C.A.Mey.）是我國特有的珍貴優(yōu)質(zhì)用材和園林觀賞樹種，屬于紫葳科（Bignoniaceae）梓屬（Catalpa）落葉喬木，其材質(zhì)好、用途廣、經(jīng)濟價值高，自古就有“木王”的美譽。金絲楸自然分布于河南、山東和安徽等省，是楸樹的一個地理變種，具有特殊金色紋理、生長快和干型通直的優(yōu)點，近年來得到大面積推廣。目前，楸樹的研究主要集中在嫁接繁育、組培快繁、扦插繁殖、遺傳轉(zhuǎn)化、遺傳多樣性分析等方面，關(guān)于楸樹耐鹽堿的研究鮮有報道。認識和了解楸樹耐鹽堿機制，對指導(dǎo)楸樹抗鹽堿遺傳改良和利用鹽堿地具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

近年來，轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)（RNA-Seq）發(fā)展迅速，該技術(shù)無須了解物種基因組信息，彌補了非模式植物轉(zhuǎn)錄組研究中缺乏基因組信息的不足。利用轉(zhuǎn)錄組解析植物的抗逆機制已經(jīng)成為逆境研究的熱點之一。目前，利用RNA-Seq已進行了大麥、水稻、高粱等鹽脅迫的轉(zhuǎn)錄組分析，對這些植物響應(yīng)鹽脅迫機理的探討，加深了人們對植物耐鹽機制的認識。但是，通過轉(zhuǎn)錄組分析楸樹耐鹽堿分子機制的研究尚未見報道，僅有通過轉(zhuǎn)錄組分析楸樹雄性不育和不定根發(fā)育分子機制的極少數(shù)報道。

本研究以金絲楸幼苗為試驗材料，分析不同鹽堿脅迫對金絲楸生長情況、光合及生理特性的影響，探究其耐鹽堿生理機制。進一步利用RNA-Seq，對處理組和對照組進行DEGs分析，在轉(zhuǎn)錄水平上對楸樹耐鹽堿機制進行探索，以期為楸樹應(yīng)答鹽堿脅迫的分子機制研究提供理論參考，同時也為重要基因的克隆及其功能研究等奠定基礎(chǔ)。

1研究方法

1.1試驗材料和設(shè)計

試驗于安陽工學(xué)院溫室中進行，2020年6月，選擇生長健壯、形態(tài)一致、根系完整的金絲楸幼苗種子盆中，每盆種3株，共種40盆。正常栽培管理，60 d后進行鹽堿脅迫處理。分別設(shè)置中性鹽A（NaCl）、堿性鹽B（Na₂CO₃）、混合鹽堿C（NaCl：Na₂CO₃=1：1）3種鹽堿脅迫處理，總鹽濃度設(shè)置50、100、150、200 mmol·L^-14個梯度，A1-A4、B1-B4、C1-C4分別代表從低到高的NaCl、Na2CO3、混合鹽堿脅迫的4個濃度，共12個處理濃度。2020年8月，將試驗材料隨機分成13組，每組3盆，每盆澆2.0 L相應(yīng)濃度的處理液，對照組澆等體積的清水。期間正常栽培管理，脅迫30 d后進行生長、光合及生理指標的測定。脅迫7d后取長勢一致且大小相近的4組（CK、A2、B2和C2）葉片用于轉(zhuǎn)錄組測序，生物學(xué)重復(fù)2次。

1.2鹽堿脅迫危害調(diào)查

各處理組在鹽堿脅迫后定期（14、21、28d）對植株和葉片進行危害調(diào)查，根據(jù)脅迫傷害癥狀，設(shè)置分級標準（圖1）如下：

0級：枝條和葉片未見鹽堿脅迫危害癥狀；

1級：有極少部分葉尖、葉緣和葉脈變黃，枝條外觀正常；

2級：有少部分的葉尖、葉緣焦枯，枝條外觀正常；

3級：約有1/4葉片有葉尖、葉緣焦枯和落葉現(xiàn)象；

4級：約有1/2葉片枝枯、葉落直至死亡。

1.3生長、光合及生理測定

1.3.1新增株高和地徑測定 對照組和處理組均選擇3株進行編號，處理前用卷尺和游標卡尺測定株高和地徑，脅迫30d后，再次測定上述指標，計算凈生長量。

1.3.2生物量測定 脅迫30 d后，取對照組和處理組編號植株的根和地上部稱其鮮質(zhì)量，80℃烘干至恒質(zhì)量，稱其干質(zhì)量，計算生物量（根干質(zhì)量+地上部干質(zhì)量）、根冠比（根干質(zhì)量／地上部于質(zhì)量）及生長脅迫指數(shù)（處理組植株干質(zhì)量，對照組植株干質(zhì)量）。

1.3.3光合指標測定

用SPAD-502Plus葉綠素儀測定葉綠素總量，EBA-PE1001高光效儀測定光合速率。

1.3.4生理生化指標測定 用電導(dǎo)儀法測定相對電導(dǎo)率，用硫代巴比妥酸法測定MDA含量，用氮藍四唑法測定SOD酶活，用蒽酮顯色法測定可溶性糖含量，用酸性茚三酮法測定Pro含量。

1.4轉(zhuǎn)錄組測序和分析

1.4.1轉(zhuǎn)錄組測序 樣品經(jīng)過RNA抽提、純化、建庫后，基于Illumina HiSeq測序平臺進行雙末端測序。

1.4.2測序讀長分析及拼接對原始數(shù)據(jù)進行過濾，將帶接頭、小于50 bp、平均質(zhì)量在Q20以下的Reads去除，得到高質(zhì)量序列（CleanReads），使用Trinity對Clean Reads進行De novo拼接得到轉(zhuǎn)錄本序列，挑選最長的轉(zhuǎn)錄本作為Unigene。

1.4.3 Unigenes功能注釋、分類、代謝途徑分析以及表達量計算 用Blast對Unigenes進行NR、GO、KEGG、eggNOG、SwissProt和Pfam注釋；對所有Unigenes進行GO功能分析和KEGG代謝途徑分析。用轉(zhuǎn)錄組表達定量軟件RSEM，計算每個基因的FPKM值，來代表每個基因的表達水平。

1.4.4差異表達基因分析 用DESeq對基因表達進行差異分析，篩選DEGs條件為：表達差異倍數(shù)｜log₂FoldChange｜>1，顯著性P-value<0.05。然后將得到的DEGs再進行GO和KEGG分析。

1.4.5轉(zhuǎn)錄因子分析 將蛋白質(zhì)序列與Plant TFDB數(shù)據(jù)庫比較，分析得到轉(zhuǎn)錄因子及其所屬家族信息。

2結(jié)果與分析

2.1不同鹽堿脅迫對金絲楸生長的影響

不同鹽堿脅迫后，金絲楸均出現(xiàn)鹽堿脅迫危害癥狀。Na₂CO₃脅迫對葉片傷害較大，隨脅迫濃度和時間的增加，傷害等級增大，脅迫處理14 d，150 mmol·L^-1時傷害等級達到3級，而200mmol·L^-1時達到4級；而NaCl脅迫對葉片傷害較小，脅迫處理21 d，150 mmol·L^-1時傷害等級達到2級，200 mmol·L^-1時達到4級；混合鹽堿脅迫下葉片傷害介于Na₂CO₃和NaCl之間。

不同鹽堿脅迫下，金絲楸的生長情況受到不同程度的影響（表1）。NaCl脅迫下，50mmol·L^-1時新增株高被極顯著的抑制，且濃度越高抑制作用越顯著；Na₂CO₃脅迫對新增株高的影響較小，在50 mmol·L^-1時新增株高顯著降低，且隨濃度增加株高極顯著降低；混合鹽堿脅迫對新增株高抑制作用最輕，但也都達到極顯著水平。此外，低濃度NaCl和Na₂CO₃脅迫對地徑有增粗作用，在50mmol·L^-1NaCl脅迫下，新增地徑顯著增加，而在150、200 mmol·L^-1不同鹽堿脅迫下，新增地徑均極顯著減小。

植物在鹽堿脅迫下生物量的變化可直觀反映生長狀況（表1）。與對照組相比，NaCl和混合鹽堿處理組，50 mmol·L^-1時地上部干質(zhì)量和鮮質(zhì)量都有增加，但隨濃度增加而下降；Na₂CO₃處理組地上部干質(zhì)量和鮮質(zhì)量隨著濃度增加而下降。根干質(zhì)量和鮮質(zhì)量只在50 mmol·L^-1混合鹽堿處理組有增加，其它處理組都隨濃度增加而下降。生物量的變化趨勢與地上部干質(zhì)量的變化基本一致。各處理組的根冠比均顯著降低。不同鹽堿脅迫下生長脅迫指數(shù)均隨脅迫濃度的增加而降低，200 mmol·L^-1時各處理組生長脅迫指數(shù)分別為0.26、0.18、0.23，可以看出Na₂CO₃脅迫降幅較大，NaCl和混合鹽堿脅迫對生長脅迫指數(shù)影響較小。這些結(jié)果表明，Na₂CO₃和混合鹽堿脅迫對金絲楸的生長發(fā)育抑制更嚴重，與對葉片危害的影響一致。

2.2不同鹽堿脅迫對金絲楸生理和光合指標的影響

不同鹽堿脅迫對金絲楸生理和光合指標的影響見表2。各處理組中，MDA含量和相對電導(dǎo)率都隨處理濃度的增加而顯著上升。NaCl和混合鹽堿處理組中，可溶性糖含量在50～150 mmol·L^-1時逐漸積累，而在200 mmol·L^-1時小幅下降；而Na₂CO₃處理組中，在100 mmol·L^-1時達到最大值，隨濃度增加而下降。各處理組中，Pro含量都明顯增加，均在100 mmol·L^-1時達到最大值，之后隨處理濃度的增加而逐漸下降，但仍明顯高于對照組。各處理組中，SOD活性在中低濃度都有所增加，其中，100～150 mmol·L^-1時顯著增加，200 mmol·L^-1時下降。各處理組中，低濃度時葉綠素總量和光合速率增加，都在100 mmol·L^-1時達到最大值，之后隨處理濃度的增加而逐漸下降。

2.3轉(zhuǎn)錄組測序、組裝和分析

對試驗中的8個樣品測序后分別獲得了約50 000 000條原始序列，共測得約60.4 Gb原始數(shù)據(jù)。過濾后Clean datas約占原始序列數(shù)據(jù)的93%；堿基數(shù)約占原始堿基數(shù)的93%；Q20和Q30值分別在97%和93%以上?；旌?個樣品的Clean datas，用Trinity軟件進行De novo組裝，共得到171339個Transcripts， 55793個Unigeneso Transcript和Unigene序列平均長度分別為1768.34 bp和1275.65 bp，

N50分別為2597 bp和2263 bp， GC含量分別為39.59%和38.72%。

2.4注釋結(jié)果分析

對55 793個Unigenes進行基因功能注釋，在NR、GO、KEGG、Pfam、eggNOG和Swiss-Prot數(shù)據(jù)庫中分別注釋28 722個（51.48%）、13185個（23.63%）、11967個（21.45%）、15837個（28.39%）、27 242個（48.83%）和21694個（38.88%），其中，29534 （52.93%）個Unigenes最少被1個數(shù)據(jù)庫注釋，5124（9.18%）個Unigenes被6個數(shù)據(jù)庫注釋。28722個Unigenes在NR數(shù)據(jù)庫中獲得注釋，其中，5.8% Unigenes與之完全匹配，15.94% Unigenes不完全匹配。相似度在95%～100%、80%～95%、60%～80%、40%～60%和≤40%的Unigenes比例分別為5.98%、32.12%、35.43%、20.45%和6.02%。被注釋到芝麻（Sesamum indicum L.）、地黃猴面花（Erythranthe guttata DC.）、施蒴苣苔（Dorcoceras hygrometricum B.）、葡萄（Vitisvinifera L.）、咖啡（Coffea canephora PF.）、大麥（Hordeum vulgare L.）、可可（Theobroma cacao L.）和其他物種Unigenes比例分別為55.95%、14.67%、3.35%、2.09%、0.97%、0.91%、0.76%和21.31%。

基因GO注釋后，將成功注釋的基因依照GO的三個大類進行分類。Unigenes富集最多的是代謝過程和細胞過程、細胞膜和細胞、結(jié)合和催化活性。KEGG代謝通路上，基因注釋最多的分別為碳水化合物代謝、翻譯、信號分解代謝、運輸分解代謝和內(nèi)分泌系統(tǒng)。eggNOG比對注釋，基因注釋最多目錄分別為功能未知、僅通用功能預(yù)測、信號傳導(dǎo)機制和翻譯后修飾、蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)、伴侶。

2.5差異表達基因分析

為進一步了解楸樹對不同鹽堿脅迫反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組特征，分析比較了對照組和3種處理組的DEGs。對照組與NaCl處理組（A vs C）產(chǎn)生1779個DEGs（上調(diào)844個，下調(diào)935個），對照組與Na₂CO₃處理組（A vs D）產(chǎn)生2835個DEGs（上調(diào)1326個，下調(diào)1509個），對照組與混合鹽堿處理組（A vs E）產(chǎn)生4059個DEGs（上調(diào)2295個，下調(diào)1764個），說明這些DEGs與不同鹽堿脅迫應(yīng)答密切相關(guān)。根據(jù)差異分析的結(jié)果，維恩圖進一步展示了各比較組間特異DEGs的個數(shù)以及比較組間的重疊關(guān)系。A vsC與Avs D之間有1 036個共有DEGs，A vsD與Avs E之間有1530個共有DEGs，A vsC與Avs E之間有963個共有DEGs，3個比較組之間有717個共有DEGs。Avs C有497個特異DEGs，Avs D有986個特異DEGs，A vsE有2 283個特異DEGs（圖2）。說明共有DEGs可能由不同的鹽堿脅迫共同引起的，特異DEGs可能響應(yīng)不同的鹽堿脅迫反應(yīng)。

2.6差異表達基因富集分析

對DEGs進一步GO富集分析發(fā)現(xiàn)，在細胞組分、分子功能和生物過程方面存在差異。在細胞組分方面，膜的整體成分、膜的內(nèi)在成分、膜等在不同鹽堿脅迫下被顯著富集。在分子功能方面，催化活性、氧化還原酶活性、信號傳感器活性、單加氧酶活性、水解酶活性、水解o-糖基化合物等在不同鹽堿脅迫下被顯著富集。在生物過程方面，類異戊二烯代謝和生物合成過程、防衛(wèi)反應(yīng)、碳水化合物代謝過程等在不同鹽堿脅迫下被顯著富集（圖3～5）。

通過對DEGs進一步KEGG分析發(fā)現(xiàn)，DEGs主要集中在代謝途徑。NaCl脅迫下顯著富集的通路為：萜類主干生物合成、苯丙素的生物合成、植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、光合生物中的碳固定（圖6）；Na₂CO₃脅迫下顯著富集的通路為：淀粉和蔗糖代謝、苯丙素的生物合成、氰氨基酸代謝、精氨酸生物合成（圖7）；混合鹽堿脅迫下顯著富集的通路為：淀粉和蔗糖代謝、萜類主干生物合成、苯丙素的生物合成、植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖8）。

2.7轉(zhuǎn)錄因子分析

植物轉(zhuǎn)錄因子廣泛參與多種生物過程，并在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控基因的表達，是許多逆境脅迫響應(yīng)基因的重要調(diào)控因子，在植物對逆境脅迫的應(yīng)答過程中發(fā)揮重要作用。為了進一步研究楸樹中可能參與鹽堿脅迫的轉(zhuǎn)錄因子，筆者共鑒定出6725個差異表達轉(zhuǎn)錄因子，分屬于57個不同的轉(zhuǎn)錄因子家族，其中，bHLH、ERF、MYB-related、NAC、C2H2、WRKY、MYB和bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族成員最多。

3討論

3.1不同鹽堿脅迫對金絲楸生長的影響

鹽堿脅迫對植物最直接的影響就是抑制其正常的生長發(fā)育。本研究發(fā)現(xiàn)，Na₂CO₃脅迫對金絲楸葉片傷害程度最大，NaCl最小，與前人研究結(jié)果一致。不同鹽堿脅迫導(dǎo)致了金絲楸新增株高和地徑、生物量、根冠比不同程度的降低，并且隨著脅迫濃度的增加而加強（表1），表明其對不同鹽堿脅迫的忍耐能力存在差異，這與其它植物中的研究結(jié)果相同。分析對新增株高的影響程度依次為NaCl>Na₂CO₃>混合鹽堿，3種脅迫的中高濃度都極顯著抑制新增地徑的增長（表1）。對地上部和根的干質(zhì)量以及生物量積累的影響程度依次為Na₂CO₃>NaCl>混合鹽堿，但50 mmol·L^-1時NaCl和Na2C03脅迫對地徑有增粗作用，其中NaCl脅迫顯著增加，50 mmol·L^-1時混合鹽堿脅迫對地上部和根的干質(zhì)量和鮮質(zhì)量均顯著或極顯著增加（表1），其它植物的研究也得到類似結(jié)果。

3.2不同鹽堿脅迫對金絲楸生理代謝和光合作用的影響

鹽堿脅迫還會影響植物的生理代謝和光合作用。MDA是植物體內(nèi)膜脂過氧化的產(chǎn)物，常作為對逆境反應(yīng)強弱的指標。本研究發(fā)現(xiàn)，不同鹽堿脅迫后MDA都不同程度增加，其中，在中高濃度脅迫后顯著增加（表2），該結(jié)果與前人研究結(jié)果一致。Pro能調(diào)節(jié)滲透勢和改善細胞內(nèi)環(huán)境，可溶性糖能維持細胞滲透勢和提供碳源，它們是植物通過滲透調(diào)節(jié)作用對逆境脅迫的一種生理響應(yīng)。本研究發(fā)現(xiàn)，不同鹽堿脅迫后，Pro和可溶性糖含量都顯著上升，在100或150 mmol·L^-1時達到最大值，濃度繼續(xù)升高后會小幅降低，但仍高于對照組（表2），這一結(jié)果與之前關(guān)于鹽堿脅迫對Pro和可溶性糖含量影響的研究結(jié)果相吻合。說明在一定濃度范圍內(nèi)楸樹可以通過增加體內(nèi)Pro和可溶性糖的含量，降低細胞滲透勢，超過這個范圍，Pro和可溶性糖合成受到抑制。鹽堿脅迫會使植物產(chǎn)生大量的活性氧自由基，破壞細胞膜系統(tǒng)，抗氧化酶活性的升高可增強自由基清除能力，減輕傷害。本研究發(fā)現(xiàn)，不同鹽堿脅迫下SOD都隨濃度增加呈先升后降的趨勢（表2），這與孫海菁等之前發(fā)現(xiàn)的情況一致。說明當(dāng)鹽堿脅迫超出閾值后，過量的自由基對植物造成損傷，SOD活性降低。葉綠素是植物光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，是反映光合能力的重要指標。本研究發(fā)現(xiàn)，在低濃度鹽堿脅迫下葉綠素總量升高，光合速率顯著提高（表2），說明低濃度脅迫能夠促進葉綠素的合成和光合作用，而在高濃度脅迫下葉綠素總量和光合速率下降。該結(jié)果和地上部生物量的結(jié)果基本一致，但與前人的研究結(jié)果不完全一致，可能與物種差異有關(guān)，有待進一步研究。

3.3差異表達基因分析

RNA-Seq是研究植物非生物脅迫分子機制的良好手段，楸樹作為非模式植物，缺乏基因組背景，RNA-Seq為從轉(zhuǎn)錄水平研究楸樹耐鹽堿分子機制、基因挖掘及相關(guān)代謝通路的發(fā)現(xiàn)提供了可能。本研究分別對NaCl、Na₂CO₃和混合鹽堿處理組及對照組進行轉(zhuǎn)錄組測序及分析。DEGsGO富集結(jié)果表明，在細胞組分方面，膜的整體成分、內(nèi)在成分和膜在不同鹽堿脅迫下均顯著富集，說明膜及其成分在不同鹽堿脅迫下都發(fā)揮積極作用。在分子功能方面，富集結(jié)果相差較大，催化活性和氧化還原酶活性主要響應(yīng)NaCl脅迫；信號傳感器活性和單加氧酶活性主要響應(yīng)Na₂CO₃脅迫；催化活性和水解o-糖基化合物主要響應(yīng)混合鹽堿脅迫，說明不同分子功能響應(yīng)不同的鹽堿脅迫。在生物過程方面，類異戊二烯代謝和生物合成過程在不同鹽堿脅迫下都顯著富集，說明類異戊二烯對植物耐鹽堿非常重要；二甲基烯丙基二磷酸生物合成過程、防衛(wèi)反應(yīng)和碳水化合物代謝過程分別單獨顯著富集（圖3～5）。DEGs KEGG分析結(jié)果表明，苯丙素生物合成在不同鹽堿脅迫中均顯著富集，植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和萜類主干生物合成在NaCl和混合鹽堿脅迫中都顯著富集，淀粉和蔗糖代謝在Na₂CO₃和混合鹽堿脅迫中都顯著富集，還有光合生物碳固定、精氨酸代謝和生物合成分別在NaCl、Na₂CO₃脅迫中單獨顯著富集（圖6～8）。說明苯丙素生物合成、植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、淀粉和蔗糖代謝、萜類主干生物合成、類異戊二烯通路在應(yīng)答鹽堿脅迫時至關(guān)重要，與前人轉(zhuǎn)錄組測序分析結(jié)果一致。以上結(jié)果暗示這些功能與途徑可能在楸樹響應(yīng)不同鹽堿脅迫中起著重要作用，這些注釋信息也為進一步挖掘楸樹抗不同鹽堿基因提供了數(shù)據(jù)資源。

3.4轉(zhuǎn)錄因子分析

轉(zhuǎn)錄因子在植物對多種逆境脅迫的應(yīng)答過程中發(fā)揮重要作用。目前，已報道的響應(yīng)鹽堿脅迫的轉(zhuǎn)錄因子有WRKY、NAC、bZIP、MYB、bHLH等家族成員。WRKY是一類鋅指蛋白家族，對植物抗逆有著重要作用。玉米ZmWRKY33、高粱SbWRKY50和花生AhWRKY75等WRKY轉(zhuǎn)錄因子對耐鹽性起作用。NAC是植物特有的轉(zhuǎn)錄因子家族，在植物發(fā)育、逆境應(yīng)答等過程中發(fā)揮多重作用。水稻ONAC022、小麥TaNAC67和大豆GmSIN1等NAC轉(zhuǎn)錄因子與耐鹽能力有關(guān)。bZIP轉(zhuǎn)錄因子參與依賴ABA信號的途徑，調(diào)控相關(guān)抗鹽堿基因的表達。棉花GhABF2、玉米ABP9和大豆GmbZIP2等bZIP轉(zhuǎn)錄因子控制鹽堿耐性。MYB轉(zhuǎn)錄因子廣泛參與植物的生長發(fā)育、逆境響應(yīng)和激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。擬南芥MYB111、大豆GmMYB12和菠蘿AcoMYB4等MYB轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控鹽脅迫響應(yīng)基因。bHLH轉(zhuǎn)錄因子同樣在非生物脅迫應(yīng)答中起著重要作用。小麥TabHLH1、水稻OsbHLH035和楊梅MfbHLH38等bHLH轉(zhuǎn)錄因子應(yīng)答鹽脅迫反應(yīng)。本研究鑒定出bHLH、ERF、MYB-related、NAC、C2H2、WRKY、MYB和bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族成員最多，這些轉(zhuǎn)錄因子與不同鹽堿耐性相關(guān)，說明楸樹耐鹽堿機制是由多種轉(zhuǎn)錄因子共同調(diào)控的。

4結(jié)論

本研究通過對不同鹽堿脅迫下金絲楸幼苗生長情況、生理指標和光合特性進行測定及分析，新增株高和地徑、生物量、根冠比等都明顯受到抑制，生長情況受抑制程度為Na₂CO₃>混合鹽堿>NaCl。金絲楸幼苗主要通過積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、提高抗氧化酶系統(tǒng)和光合作用來共同抵御鹽堿脅迫，但都呈現(xiàn)“低促高抑”的現(xiàn)象，具有一定閾值。通過對對照組和3種處理組葉片進行轉(zhuǎn)錄組測序及分析，3個比較組分別篩選出1779、2835和4059個DEGs。通過DEGs GO功能和KEGG通路分析，理清了DEGs富集的生物過程與代謝通路。金絲楸通過調(diào)節(jié)膜成分、催化活性、類異戊二烯代謝和生物合成過程、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代謝、植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等生物過程和代謝途徑，并結(jié)合相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子共同響應(yīng)鹽堿脅迫（圖9）。綜上所述，本研究的首次嘗試為全面解析楸樹耐鹽堿機制研究提供理論參考，同時也為后期重要基因克隆及其功能分析等奠定基礎(chǔ)。