摘要：為了探明玉米重要自交系花粒期高溫脅迫下轉(zhuǎn)錄組基因的表達(dá)差異,發(fā)掘玉米響應(yīng)高溫脅迫的關(guān)鍵基因和蛋白質(zhì),明確高溫脅迫引起玉米減產(chǎn)的機(jī)理,從而利用分子生物學(xué)技術(shù)手段提高玉米耐高溫脅迫性。首先,利用AmphaTMZ30花粉活性分析儀檢測(cè)高溫脅迫和正常生長條件下玉米自交系昌7-2、鄭58的花粉活性。然后收集花粉提取總RNA,利用Illumina Hiseq2000TM高通量測(cè)序技術(shù)分別對(duì)昌7-2、鄭58花粒期高溫脅迫材料和正常生長條件下的對(duì)照材料進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,序列結(jié)果分析后獲得差異顯著表達(dá)基因。通過差異基因維恩圖(VENN圖)重疊區(qū)域分析、GO功能分類和富集統(tǒng)計(jì)、KEGG pathway通路分類和富集分析以及轉(zhuǎn)錄因子分析,獲得玉米花粒期高溫脅迫相關(guān)的重要差異表達(dá)基因和蛋白質(zhì)。花粉活性檢測(cè)結(jié)果顯示,高溫脅迫后和正常生長條件下,昌7-2花粉活性分別為24. 37%,42. 89%,鄭58花粉活性分別為35. 57%,64. 83%。高溫脅迫后在昌7-2花粉轉(zhuǎn)錄組中共檢測(cè)到4 176個(gè)顯著差異表達(dá)基因,鄭58花粉轉(zhuǎn)錄組中共檢測(cè)到5 487個(gè)顯著差異表達(dá)基因。KEGG pathway通路分類和富集分析結(jié)果顯示,高溫脅迫后鄭58的花粉轉(zhuǎn)錄組中有2 062個(gè)差異表達(dá)基因富集到399個(gè)相關(guān)通路上,昌7-2的花粉轉(zhuǎn)錄組中有1 943個(gè)差異表達(dá)基因富集到352個(gè)相關(guān)通路上。轉(zhuǎn)錄因子分析結(jié)果表明,共獲得55個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族,其中,有45個(gè)轉(zhuǎn)錄因子包含10個(gè)以上差異表達(dá)基因。研究表明,通過對(duì)玉米自交系花粒期高溫脅迫后花粉轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得了大量的差異顯著表達(dá)基因信息,昌7-2、鄭58對(duì)高溫脅迫響應(yīng)機(jī)制存在明顯差異,熱激蛋白(Hsps)、熱激轉(zhuǎn)錄因子(Hsfs)、生長素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在響應(yīng)玉米花粒期高溫脅迫過程中起著重要作用。