干旱是影响植物生长发育和农业生产的非生物胁迫之一。金莲花(Trollius chinensis)是PD-0332991体内实验剂量一种具有观赏与药用价值的草本植物,自然分布于我国华北、东北等地区。为探索金莲花对干旱胁迫及复水的响应机制,本试验以金莲花幼苗为试验材料,设定了对照(CK)、轻度干旱(LD)、中度干旱(MD)和重度干旱(SD)4个不同的水分梯度,持续干旱15天,随后复水10天,并对不同干旱处理以及复水后的金莲花生理生化指标进行测定。进一步使用转录组测序技术,筛选响应干旱的差异表达基因,初步探究金莲花响应干旱胁迫的分子机制。主要研究结果如下:(1)干旱胁迫及复水显著影响了金莲花叶片的生理生化特征,影响程度由大到小为重度干旱>中度干旱>轻度干旱。除叶片相对含水量和q P外,其他生理参数都受到干旱程度与干旱历时的交互影响。干旱显著降低了各处理组的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR)和叶绿素含量。而各处理组的丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子含量显著增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性明显提高,抗坏血酸、谷胱甘肽、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和脱落酸含量也显著增加。复水后,LD组的植物大部分生理参数与对照无显著差异,说明其恢performance biosensor复程度较好。而MD和SD组的多数生理参数与对照依旧有差异,较复水前有所恢复,说明在此处理下,金莲花发育受到限制,需要更长的时间来恢复。(2)干旱胁迫及复水同样影响了金莲花根系的生理生化特征,影响程度由大到小为重度干旱>中度干旱>轻度干旱。根系活力、丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子、脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖都受到干旱程度与干旱历时的交互影响。随着干旱胁迫加剧,根系的活力先升高后降低,而丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子、脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量显著增加。LD组的根系生理变化表明,根系早于叶片受到干旱胁迫的影响,而MD和SD组的根系活力、丙二醛、活性氧以及渗透调节物质含量的变化与叶片类似。复水后,各处理组较干旱前都有所恢复,LD组恢复程度最好,这与叶片LGK-974分子式的趋势一致。(3)转录组测序获得了71310条Unigenes。有1.69%的Unigenes在七大数据库中同时得到了注释,47.28%的Unigenes至少在其中一个数据库得到了注释。获得的1649个差异基因(DEGs)中,有548个基因上调表达,1101个基因下调表达。差异基因的GO富集分析表明DEGs显著富集的条目有41个,包括类囊体(33个DEGs)、类囊体部分(25个DEGs)、光合膜(23个DEGs)等。KEGG富集分析发现有6条显著富集的通路,包括光合生物的碳固定(12个DEGs)、氮代谢(8个DEGs)、光合作用(12个DEGs)等。(4)与光合作用、渗透调节、激素信号转导及功能蛋白有关的基因可能在金莲花应对干旱胁迫中具有重要作用。其中,编码光系统亚基、光合酶等光合相关的差异基因大部分都下调表达。与渗透调节物质有关的差异基因主要编码糖类物质和一些氨基酸。编码激素生物合成与信号转导的基因主要是脱落酸、茉莉酸。编码功能蛋白的差异基因有20个,包括胚胎发育晚期丰富蛋白、热休克蛋白(Hsps)和水通道蛋白,其中编码热休克蛋白的基因基本属于Hsp70和Hsp20家族。