目的:分析薄荷幼苗高温胁迫下的差异基因表达情况,从中挖掘薄荷幼苗的耐热功能基因,为薄荷幼苗的抗逆机制提供生物信息学依据。方法:以水培薄荷为研究对象,分别进行高温胁迫0 h(对照,CK)、3 h(40℃,HT-3 h)和6 h(40℃,HT-6 h)的3种处理,然后进行转录组测序,对比分析筛选出高温胁迫应答的基因,并对部分基因利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行验证。结果:HT-3 h vs CK和HT-6 h vs CK的共同差异表达基因(Differential expressed genes,DEGs)有1042个,其中上调基因590个,下调基因452个。对共有DEGs进行GO功能富集分析,以对p值矫正后的FDR≤0.05为阈值,得出55条GO terms功能组为显著富集,主要体现在生物过程(Biological Process,BP)方面,包括活性氧反应、对刺激的反应、热反应等;KEGG功能富集分析得出,共有611个DEGs映射到171条通路当中,主要涉及代谢途径、内质网中的蛋白质加工、核糖体、次级代谢产物的生物合成等方面。进一步挖掘响应HT-3 h和HT-6 h的共有DEGs中,上调的有33个Hsp家族的基因,主要包括19个Hsp20基因,5个Hsp90基因和7个HSPAls基因等;另有5个转录因子BES1、GRAS、HB-HD-ZIP、MYB-related、NAC亦显示上调。利用qRT-PCR对测序数据进行验证,基因的表达趋势与转录组测序结果一致,证明测序结果真实可靠。结论:薄荷通过启动活性氧代谢或氧化应激等生物进程来响应高温胁迫,并通过内质网中的蛋白质加工等途径来抵御高温伤害。上调热激蛋白Hsp20、Hsp90、HSPAls等基因和BES1、GRAS、HB-HD-ZIP、MYB-related、NAC等5个转录因子家族的相关基因,对薄荷的耐热调控具有积极意义。
采用实地调查、检索文献和标本比较的研究方法,调查安徽省植物资源分布的新记录,在安徽省南陵县发现3个地理分布新纪录种分别为大戟科的通奶草(Euphorbia hyperieifolia L.)、茜草科的东南茜草[Rubia argyi(Lévl.et Vant)Hara ex L.A.Lauener et D.K.Ferguson]以及茄科的小酸浆(Physalis minima L.)。标本藏于安徽中医药大学标本中心(ACM)。为其在安徽省内植物资源的分布提供依据,丰富了安徽省药用植物资源的种类。
