赤霉素GA4+7处理下白桦无性系生长及差异基因表达分析

[目的] 为研究赤霉素GA4+7对白桦生长的调控机制。[方法] 试验利用1个白桦无性系的分株材料，连续2年分别叶面喷施浓度为0.2 g？L-1（T1）、0.4 g？L-1（T2）的GA4+7溶液，对实验苗木的生长情况进行跟踪调查，并对相应顶端生长组织进行转录组测序和差异基因分析。[结果] 对2个年份的苗高、地径等性状分析发现，不同处理间苗高与地径的差异均达到显著或极显著水平，GA4+7对高生长有明显的促进作用，2年后的T2白桦苗高较CK提高了19.65%。于6月28日取GA4+7连续处理2年的白桦顶芽开展RNA-seq分析，结果显示：0.4 g？L-1 GA4+7（T2）处理与对照（CK）间的差异基因数量最多，即上调表达的基因有181个，下调表达的基因有55个，这些差异基因在叶绿体类囊体膜、红光、远红光及蓝光的细胞响应等方面富集明显。Pathway富集分析显示：氧化磷酸化途径与光合途径中的8条基因呈上调表达，认为施加0.4 g？L-1 GA4+7处理后，上述基因的上调表达加快电子传递进程、催化ATP的合成，从而促进白桦光合作用增强，提高苗期生长量。[结论] 对白桦外源施加赤霉素GA4+7后，可上调氧化磷酸化途径和光合途径相关基因的表达，进而促进苗木的高和地径生长。研究结果可为白桦生长相关途径基因的克隆提供参考