生态学杂志 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (10): 3407-3416.doi: 10.13292/j.1000-4890.202510.026
谭灿灿1,2,聂稳2,刘逸夫2,王亚3,袁艳超2,刘建锋3,常二梅3,肖文发2,贾子瑞3*
TAN Cancan1,2, NIE Wen2, LIU Yifu2, WANG Ya3, YUAN Yanchao2, LIU Jianfeng3, CHANG Ermei3, XIAO Wenfa2, JIA Zirui3*
摘要: 镉污染是一个重要的生态环境问题,而栓皮栎相对于其他树种具有更强的耐重金属能力。为探讨栓皮栎对镉胁迫的分子响应机制,本研究以当年生栓皮栎幼苗为对象,用50、100、150 mg·L-1 CdCl2溶液胁迫栓皮栎幼苗的根部,对胁迫15、30、90 d后的栓皮栎叶片进行转录组高通量测序,鉴定其中的差异表达基因。通过对差异表达基因进行基因注释、富集分析、加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)和转录组调控网络分析,以筛选出与栓皮栎Cd耐受相关的关键基因。结果显示:胁迫15 d时有23930个差异表达基因,GO富集分析显示这些基因主要富集在“染色体调节过程活性”和“能量代谢过程”;胁迫30 d时有15675个差异表达基因,GO富集显示这些基因主要富集在“离子通道活性”、“细胞分裂调控”与“相关酶活性”方面;90 d时有12701个差异表达基因,GO富集显示这些基因主要富集在“跨膜转运体活性”方面。WGCNA分析显示,蓝色模块和黄色模块与Cd胁迫相关性最强;蓝色模块中甘氨酸裂解系统P蛋白(GCSPP)、咖啡酰CoA O甲基转移酶(CCOM)和DNA损伤修复/耐受蛋白DRT102-like(DDRP)起着关键作用;黄色模块中核糖体生物发生蛋白WDR12同源物(RBP)起着关键作用。本研究筛选出了栓皮栎Cd耐受的差异表达基因,其中4个基因在栓皮栎Cd耐受中起着枢纽作用,为阐释栓皮栎耐Cd和脱毒的分子机制奠定基础。