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花生是世界上重要的油料和经济作物之一。随着全球气候变化,我国北方花生产区降雨量持续减少,干旱、半干旱和盐碱地面积扩大,干旱胁迫和盐胁迫成为导致花生减产、品质降低的重要因素。茉莉酸(Jasmonic acid,JA)是一种环戊酮类植物激素,研究表明,JA在干旱、盐碱、高温、病虫害等逆境胁迫响应中具有重要作用。本研究利用转录组测序挖掘花生响应干旱胁迫和盐胁迫的高丰度差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),筛选到响应两种胁迫并且显著上调表达的茉莉酸合成相关基因。进一步分析花生茉莉酸合成相关基因的组织表达模式,筛选出两个花生茉莉酸合成关键基因AhAOC9和AhAOS9,并利用基因转化与VIGS技术对这两个基因进行了功能验证。主要研究结果如下:(1)转录组测序挖掘响应花生干旱、盐胁迫的重要基因:分别对盐胁迫和干旱胁迫下转录组测序得到的数据进行分析,获得响应两种胁迫的177个上调DEGs和108个下调DEGs,GO分析和KEGG分析表明这些DEGs显著富集于“糖类代谢”、“苯丙烷生物合成”及“α-亚麻酸途径”等通路。筛选到LOX基因(Araip.849ER)、AOS基因(Aradu.1BH3V)、AOC基因(Araip.673NH)、OPR基因(Araip.17941)和JMT基因(Araip.I4CFI)等5个显著上调表达的茉莉酸合成相关基因。(2)花生茉莉酸定量测定方法的优化与含量的时空分布:为探索花生茉莉酸含量与花生逆境胁迫的关系,本研究建立了一种分离效率高、灵敏度高、稳定性好的茉莉酸定量测定方法,检测范围为5~1000 ng/g,检出限为0.50 ng/g。正常情况下,花生不同组织茉莉酸含量为茎>叶>根,不同生育期叶片茉莉酸含量为结荚期>花期>苗期。苗期干旱胁迫下,花生叶、根、茎中茉莉酸含量均呈现先迅速增加、后降低、再随时间的延长而升高的趋势,抗性品种变化速率明显高于敏感品种。不同生育期干旱胁迫下,叶片茉莉酸含量为苗期>花期>结荚期,苗期增幅最为明显,J11的茉莉酸含量明显高于金花1012。以上结果表明茉莉酸参与花生抗逆反应。(3)花生茉莉酸合成相关基因的全基因组鉴定与表达模式分析:利用生物信息学方法,在花生野生种和栽培种基因组中共鉴定到159个茉莉酸合成相关基因,分别为71个LOX基因、18个AOS基因、17个AOC基因、20个OPR基因、33个JMT基因。结构域、系统发生关系、染色体分布等分析表明这些基因在花生中较为保守,AOS和AOC基因结构简单、差异小、功能保守性更强;LOX、OPR、JMT多以串联重复形式存在,这五类基因也常紧密串联排布在一起,表达模式分析表明这些基因的表达具有组织特异性,分别于不同发育时期或不同部位的叶、茎、根、花、荚果、种子中表现出一定程度的表达。(4)花生茉莉酸合成关键基因的克隆与功能分析:利用常规技术克隆获得了AhLOX28、AhLOX16、AhAOS9、AhAOC2、AhAOC4、AhAOC9、AhOPR2、AhOPR6、AhJMT12等9个JA合成重要基因,CDS全长序列比对发现与其它植物相应基因的同源性为66.56%-75.42%。构建过表达载体转化拟南芥,200 mmol/L NaCl盐胁迫7d后,拟南芥植株叶片严重萎蔫变黄,抗性表现为AhAOC9转化株>AhAOS9转化株>野生型;自然干旱胁迫下,拟南芥展现出与盐胁迫类似的症状但受害程度较轻。进一步构建了VIGS基因沉默载体转化花生,未胁迫下沉默AhAOS9和AhAOC9的植株活力较对照变弱,干旱处理后转化植株萎蔫程度更高,叶片蜷曲更严重。以上结果表明茉莉酸合成关键基因AhSOS9和AhAOC9参与了花生抗旱和耐盐胁迫响应。综上所述,本研究从基因组水平挖掘和鉴定茉莉酸合成相关基因,深入分析其组织表达模式,并从中筛选出两个参与干旱胁迫和盐胁迫响应的花生茉莉酸合成关键基因,系统地鉴定其基因功能。本研究成果对阐明花生抗逆的分子机制以及抗逆育种具有重要意义。