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| 基于转录组分析药用野生稻对镉胁迫防御的分子响应 |
| Molecular responses of Oryza officinalis to cadmium stress revealed by transcriptome analysis |
| 投稿时间：2025-11-14 修订日期：2026-01-14 |
| DOI： |
| 中文关键词: 药用野生稻 镉胁迫 转录组测序 器官特异性 差异表达基因DEGs |
| 英文关键词: Oryza officinalis cadmium stress transcriptome sequencing organ specificity differentially expressed genes (DEGs) |
| 基金项目:国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目） |
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| 中文摘要: |
| 【目的】为揭示药用野生稻对镉胁迫防御的分子响应，【方法】本研究设置了0、1、5、15、30 mg·kg?1五个镉处理浓度，分析了药用野生稻植株内的镉累积分布规律；并对0、30 mg·kg?1镉胁迫下的药用野生稻进行了转录组测序，在分子水平上鉴定了差异表达基因，深入解析了差异表达基因潜在的功能。【结果】结果表明，随着镉胁迫浓度的增加，富集系数增加，且根部富集系数>地上部富集系数，植株镉含量表现为根部>地上部。转录组分析表明，药用野生稻中的基因表现出显著的器官特异性表达模式。根部共鉴定到10131个差异表达基因，其中，8026个上调，2105个下调。根部上调基因主要富集于生物合成、能量代谢及胁迫响应过程，下调表达的差异基因则显著富集于能量代谢途径。地上部共鉴定到12305个差异表达基因，其中，560个上调，11475个下调。地上部上调差异表达基因主要参与生物合成过程和能量代谢过程，下调基因功能多与基础代谢和能量合成相关。30 mg·kg?1镉胁迫下，根部主要通过下调激素信号转导、有机酸代谢、细胞壁修饰及囊泡运输相关基因、抗氧化系统及转录因子的表达，上调转运蛋白的表达来应对镉胁迫；地上部则相反。通过共表达网络分析，筛选出OoNRAMP5（OsI_25556）、OoCDT1（OsI_21594）基因。【结论】研究表明，药用野生稻通过将镉固定在根部抑制镉向上转运，激活根部特异性防御基因及协同调控激素信号转导、生物合成、能量代谢及跨膜转运蛋白活性通路增强镉耐性。 |
| 英文摘要: |
| 1.通过对镉胁迫下的药用野生稻进行转录组测序，揭示了药用野生稻通过将镉固定在根部抑制镉向上转运，激活根部特异性防御基因及协同调控激素信号转导、生物合成、能量代谢及跨膜转运蛋白活性通路增强镉耐性的分子响应。
2.镉胁迫下，药用野生稻根系的OoCDT1（OsI_21594基因）和OoNRAMP5（OsI_25556）基因表达上调，抑制Cd向地上部的转运。 |
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