葉綠素熒光成像應用于花生耐寒相關(guān)轉錄因子挖掘早期表型評估

植物通過(guò)調節控制細胞和生理性狀的基因網(wǎng)絡(luò )以應對寒冷，其中的轉錄因子是誘發(fā)相關(guān)響應的關(guān)鍵，挖掘耐寒相關(guān)轉錄因子有利于作物耐寒育種等研究。沈陽(yáng)農業(yè)大學(xué)3月份發(fā)表的文章中，通過(guò)對花生品種進(jìn)行耐寒性早期表型評估，利用比較轉錄組分析的方法，對兩個(gè)耐寒能力不同的花生品種（NH5 and FH18）的87個(gè)轉錄因子家族共2328個(gè)轉錄因子進(jìn)行分析，以發(fā)現表達差異顯著(zhù)的轉錄因子，為轉錄因子在花生應對寒冷中的復雜機制、研究耐寒花生的生物學(xué)功能等提供了依據與資源。

本研究首先通過(guò)形態(tài)特征、光合生理等表型分析，對花生品種進(jìn)行耐寒性評估。其中形態(tài)特征評估為評價(jià)6℃下低溫處理7天后的兩個(gè)花生品種的形態(tài)性狀表現，結果為NH5的耐寒性較強。

寒冷脅迫光合生理響應評估，則利用Fluorcam葉綠素熒光成像系統，檢測了低溫處理0-h，12-h，24-h，48-h，72-h，96-h，and 120-h后花生的PSⅡ大光合效率Fv/Fm，以此評估其光合能力，結果顯示，兩個(gè)品種在寒冷時(shí)，光合效率都明顯降低，但每次檢測NH5的光合能力均高于FH15，并且在24h后差異尤其顯著(zhù)（此時(shí)PSⅡ已受損），NH15具有更強的耐寒能力。結果與形態(tài)評估結果一致，并且，在植株發(fā)生可見(jiàn)的性狀變化前，葉綠素熒光成像便直觀(guān)、無(wú)損地檢測了兩個(gè)品種在寒冷脅迫早期的動(dòng)態(tài)變化及差異。

  經(jīng)過(guò)評估的花生品種進(jìn)行轉錄組測序和組裝，轉錄因子識別，轉錄因子表達差異分析，系統發(fā)育分析，蛋白互作等等一系列分析，挖掘與識別耐寒相關(guān)轉錄因子。

表型組即受基因組和環(huán)境因素決定或影響，并能反映植物結構及組成、植物生長(cháng)發(fā)育過(guò)程及結果的全部物理、生理、生化特征和性狀?；蚺c環(huán)境控制和影響表型，表型則是基因與環(huán)境作用的結果，三者相互作用、相互映射。表型信息是基因與遺傳研究的指示與驗證，為功能基因挖掘、作用機理研究、分子遺傳育種等提供依據。

光合生理是表型研究中的重要環(huán)節，光合狀態(tài)直接、靈敏地反應植物的生長(cháng)狀態(tài)。易科泰作為葉綠素熒光技術(shù)機構PSI的國內代理服務(wù)中心，下設植物葉綠素技術(shù)與植物表型業(yè)務(wù)部，可提供全面的Fluorcam葉綠素熒光研究產(chǎn)品與方案。

參考文獻：Chunji Jiang ,He Zhang,Jingyao Ren,et al. Comparative Transcriptome-Based Mining and Expression Profiling of Transcription Factors Related to Cold Tolerance in Peanut[J]. International Journal of Molecular Sciences,2020