南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析

马进; 郑钢; 裴翠明; 张振亚

doi:10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

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南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析

马进 , 郑钢 , 裴翠明 , 张振亚

文章导航 > 浙江农林大学学报 > 2016 > 33(2): 201-208

郑琳, 王凤敏, 凡婷婷, 等. 核桃JrGA3ox基因表达对生长及干旱胁迫的响应[J]. 浙江农林大学学报, 2025, 42(2): 261−272 doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240327

引用本文:

马进, 郑钢, 裴翠明, 等. 南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(2): 201-208. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

ZHENG Lin, WANG Fengmin, FAN Tingting, et al. Response of JrGA3ox gene expression to growth and drought stress in Juglans regia[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2025, 42(2): 261−272 doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240327

Citation:

MA Jin, ZHENG Gang, PEI Cuiming, et al. Identification and characterization of salt-responsive transcription factors in roots of southern type alfalfa[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(2): 201-208. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

1.
浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江临安 311300

基金项目:

国家自然科学基金资助项目（31272494）;浙江省自然科学基金资助项目（LY16C170003）

详细信息

作者简介: 马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。

通信作者: 马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。

中图分类号: S722.3

Identification and characterization of salt-responsive transcription factors in roots of southern type alfalfa

1.
School of Landscape Architecture, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China

Funds:

国家自然科学基金资助项目（31272494）;浙江省自然科学基金资助项目（LY16C170003）

摘要: 转录因子可以调节众多下游基因的表达，在植物抗逆境中起重要的调节作用。为了解析转录因子在南方型紫花苜蓿适应盐胁迫环境的分子机制，以南方型紫花苜蓿Medicago sativa Millennium为材料，以正常培养（WT_ck1）和氯化钠（盐）胁迫（WT_N1）条件下的2个样品根系进行转录组分析，鉴定紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子基因。同时，随机挑选4个转录因子差异表达基因进行实时荧光定量qRT-PCR（3次重复），验证转录组测序技术（RNA-Seq）结果的可靠性。结果表明：紫花苜蓿根系在250 mmolL－1氯化钠胁迫下72 h，共检测到31 907个基因表达量发生了改变，表达量差异达到2倍以上的基因共2 758 个。其中，隶属于38个转录因子家族199个转录因子在盐胁迫下差异表达，上调表达104个，下调表达95个。在各转录因子家族中，盐胁迫应答基因数量最多的是MYB基因家族，其后分别是AP2-EREBP，bHLH，WRKY，NAC和GRAS基因家族，这暗示了紫花苜蓿根系对盐胁迫响应可能是多种转录因子家族共同参与的应答过程。 qRT-PCR分析表明：4个随机选择的基因在胁迫前后的表达特点与表达谱测序结果一致。此外，MsERF-2b，MsbHLH，MsbZIP，MsGRAS，MsNAC，MsMGT-3a和MsWRKY等转录因子被选为与盐胁迫应答相关的候选转录因子。该研究结果为阐明植物对盐胁迫的应答机制提供了新的线索。图3表3参36
- 植物育种学 /
- 南方型紫花苜蓿 /
- 转录因子 /
- 根转录 /
- 盐胁迫
Abstract: Transcription factors （TFs）, which can regulate downstream gene expression, play an important role in plant stress responses. In order to investigate the molecular mechanism of salt tolerance, the TFs of southern type alfalfa, in this study with 250 mmolL－1 NaCl stress, Illumina RNA-sequencing was performed to evaluate the expression spectrum of transcription factors in roots of the southern alfalfa cultivar Millennium. Then to verify the expression of four randomly selected genes, Quantitative Reverse-Transcriptase Polymerase Chain Reaction （qRT-PCR）（three repeated） was used. Results showed 31 907 differentially expressed genes, 2 758 of which showed a difference of over two fold. Among these genes, 199 transcription factors belonging to 38 TF families were up-regulated and 95 were down-regulated. Genes from the MYB family were observed most, followed by AP2-EREBP, bHLH, WRKY, NAC, and GRAS. The qRT-PCR assay of four randomly selected genes confirmed the results of RNA-Seq analysis. In addition, candidate genes such as MsERF-2b，MsbHLH, MsbZIP, MsC2H2, MsGRAS, MsNAC, MsMGT-3a, and MsWRKY that may be involved in salt stress responses were identified. This study indicated that multiple TF families were involved in salt stress responses in the root of southern alfalfa types, and it provided new information for further study of the mechanism of a plants response to salt stress.［Ch, 3 fig. 3 tab. 36 ref.］
- plant breeding /
- southern type alfalfa /
- transcription factor /
- root transcriptome /
- salt stress

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[2]	叶青青, 周明兵. 木本植物形成层活动的分子调控机制 . 浙江农林大学学报, 2024, 41(4): 879-886. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20230473
[3]	颜统利, 何雨, 玛丽亚, 文爱秀, 钱峰, 周琬敏, 蒋玉蓉, 戎均康. 外源钙对盐胁迫下不同衰老类型小麦幼苗生长生理的缓解效应 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(5): 991-998. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220677
[4]	黄清晨, 赖建新, 黄李超, 卢孟柱. 过氧化物酶基因PagPRX19对银腺杨‘84K’耐盐性的影响 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(6): 1163-1172. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220387
[5]	王诗忆, 黄奕孜, 李舟阳, 黄华宏, 林二培. 植物体细胞胚胎发生及其分子调控机制研究进展 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(1): 223-232. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210141
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[8]	刘云辉, 李珅, 王洋, 羊健, 周伟, 沈亚芳. 药用植物中GRAS转录因子的功能研究进展 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(6): 1233-1240. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.06.022
[9]	刘翠玉, 闫明, 黄贤斌, 苑兆和. 石榴耐盐性研究与指标筛选 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(5): 853-860. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.05.009
[10]	王金平, 张金池, 岳健敏, 尤炎煌, 张亮. 油菜素内酯对氯化钠胁迫下樟树幼苗光合色素和叶绿素荧光参数的影响 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(1): 20-27. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.004
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[13]	左照江, 张汝民, 高岩. 盐胁迫下植物细胞离子流变化的研究进展 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(5): 805-811. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.05.023
[14]	杨升, 张华新, 刘涛. 16个树种盐胁迫下的生长表现和生理特性 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(5): 744-754. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.05.018
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[18]	马进, 鲍沁星, 汤庚国, 郑钢. 植物体细胞耐盐突变体的研究进展 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(2): 273-278.
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期刊类型引用(1)
1. 张秀娟，何安国，金水虎. 大花无柱兰开花特性与繁育系统研究. 植物生理学报. 2025(01): 21-28 . 百度学术
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链接本文:
https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

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南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

1. 浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江临安 311300

基金项目:

国家自然科学基金资助项目（31272494）;浙江省自然科学基金资助项目（LY16C170003）

作者简介:
马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。

通信作者: 马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。

收稿日期: 2015-04-25
修回日期: 2015-07-19
刊出日期: 2016-04-20

中图分类号: S722.3

关键词:

摘要: 转录因子可以调节众多下游基因的表达，在植物抗逆境中起重要的调节作用。为了解析转录因子在南方型紫花苜蓿适应盐胁迫环境的分子机制，以南方型紫花苜蓿Medicago sativa Millennium为材料，以正常培养（WT_ck1）和氯化钠（盐）胁迫（WT_N1）条件下的2个样品根系进行转录组分析，鉴定紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子基因。同时，随机挑选4个转录因子差异表达基因进行实时荧光定量qRT-PCR（3次重复），验证转录组测序技术（RNA-Seq）结果的可靠性。结果表明：紫花苜蓿根系在250 mmolL－1氯化钠胁迫下72 h，共检测到31 907个基因表达量发生了改变，表达量差异达到2倍以上的基因共2 758 个。其中，隶属于38个转录因子家族199个转录因子在盐胁迫下差异表达，上调表达104个，下调表达95个。在各转录因子家族中，盐胁迫应答基因数量最多的是MYB基因家族，其后分别是AP2-EREBP，bHLH，WRKY，NAC和GRAS基因家族，这暗示了紫花苜蓿根系对盐胁迫响应可能是多种转录因子家族共同参与的应答过程。 qRT-PCR分析表明：4个随机选择的基因在胁迫前后的表达特点与表达谱测序结果一致。此外，MsERF-2b，MsbHLH，MsbZIP，MsGRAS，MsNAC，MsMGT-3a和MsWRKY等转录因子被选为与盐胁迫应答相关的候选转录因子。该研究结果为阐明植物对盐胁迫的应答机制提供了新的线索。图3表3参36

English Abstract

Identification and characterization of salt-responsive transcription factors in roots of southern type alfalfa

1. School of Landscape Architecture, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China

Funds:

国家自然科学基金资助项目（31272494）;浙江省自然科学基金资助项目（LY16C170003）

Received Date: 2015-04-25
Rev Recd Date: 2015-07-19
Publish Date: 2016-04-20

Keywords:

Abstract: Transcription factors （TFs）, which can regulate downstream gene expression, play an important role in plant stress responses. In order to investigate the molecular mechanism of salt tolerance, the TFs of southern type alfalfa, in this study with 250 mmolL－1 NaCl stress, Illumina RNA-sequencing was performed to evaluate the expression spectrum of transcription factors in roots of the southern alfalfa cultivar Millennium. Then to verify the expression of four randomly selected genes, Quantitative Reverse-Transcriptase Polymerase Chain Reaction （qRT-PCR）（three repeated） was used. Results showed 31 907 differentially expressed genes, 2 758 of which showed a difference of over two fold. Among these genes, 199 transcription factors belonging to 38 TF families were up-regulated and 95 were down-regulated. Genes from the MYB family were observed most, followed by AP2-EREBP, bHLH, WRKY, NAC, and GRAS. The qRT-PCR assay of four randomly selected genes confirmed the results of RNA-Seq analysis. In addition, candidate genes such as MsERF-2b，MsbHLH, MsbZIP, MsC2H2, MsGRAS, MsNAC, MsMGT-3a, and MsWRKY that may be involved in salt stress responses were identified. This study indicated that multiple TF families were involved in salt stress responses in the root of southern alfalfa types, and it provided new information for further study of the mechanism of a plants response to salt stress.［Ch, 3 fig. 3 tab. 36 ref.］

郑琳, 王凤敏, 凡婷婷, 等. 核桃JrGA3ox基因表达对生长及干旱胁迫的响应[J]. 浙江农林大学学报, 2025, 42(2): 261−272 doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240327

引用本文:

马进, 郑钢, 裴翠明, 等. 南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(2): 201-208. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

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南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

作者简介: 马进，副教授 ，博士，从事植物逆境生理研究。

通信作者: 马进，副教授 ，博士，从事植物逆境生理研究。

Identification and characterization of salt-responsive transcription factors in roots of southern type alfalfa

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南方型紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子鉴定与分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.02.003

1. 浙江农林大学 风景园林与建筑学院，浙江 临安 311300

作者简介: 马进，副教授 ，博士，从事植物逆境生理研究。

通信作者: 马进，副教授 ，博士，从事植物逆境生理研究。

English Abstract

Identification and characterization of salt-responsive transcription factors in roots of southern type alfalfa

1. School of Landscape Architecture, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China

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作者简介: 马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。

通信作者: 马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。

1. 浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江临安 311300

作者简介:
马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。

通信作者: 马进，副教授，博士，从事植物逆境生理研究。