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摘要植物在生长过程中往往受到多种非生物逆境的影响，干旱是其中最主要的非生物逆境因素之一，严重影响农作物的产量。为适应干旱环境，植物在长期的演化过程中形成了多种分子调控机制。转录后调控的选择性剪接已被发现存在于多种植物的抗逆反应中，同时干旱记忆也被证实是植物响应干旱逆境的一种重要方式。然而，对禾本科植物响应干旱的选择性剪接模式及其分子调控机制的研究尚不够深入。<br>　　本研究通过对禾本科植物在干旱处理条件下的转录组分析，发现以下主要结果:<br>　　(1)通过反复干旱处理水稻植株，诱导水稻植株产生干旱记忆效应。分析反复干旱逆境处理下的转录组数据，以未处理的样品(R0)为对照。使用rMATS软件，发现差异选择性剪接(DAS)事件的数量，在干旱处理期的样品组(R0_vs_S1，R0_vs_S4)和复水期样品(R0_vs_R3)中分别为8456，9586，7265，干旱样品中的数量比复水期中的要多。这一发现同差异表达基因的趋势正好相反，复水状态下(R0_vs_R3)的数量为5781个，比干旱逆境处理下(R0_vs_S1，R0_vs_S4)的差异表达基因数量(2549，4836)都要多。这一结果暗示，转录后调控的选择性剪接同转录水平调控的基因表达量间并非同步的。<br>　　(2)对差异选择性剪接事件进行深入分析，本研究发现脱落酸与茉莉酸信号转导与合成途径中的关键调控基因也发生了丰富的选择性剪接变化，这可能与它们参与调控干旱记忆效应密切相关。同时，发现外显子跳跃类型在差异选择性剪接事件中占主导地位(85％)，这是此前植物研究中少有报道的新现象。<br>　　(3)为了更进一步检验上述新现象的真实性，本研究通过扩大检测范围，使用六种禾本科农作物（水稻、高粱、二穗短柄草、小麦、玉米和大麦）以及大豆和拟南芥的219个样品的转录组数据，对干旱逆境条件下的选择性剪接事件进行分析。研究发现，当使用AStalavista软件，对全基因组范围的选择性剪接事件开展分析，内含子保留类型为第一大类型，与此前的研究报道结论一致。而当使用rMATS软件开展差异选择性剪接事件分析时，外显子跳跃类型表现出较明显的物种偏好性，在物种间的比例波动范围大，在高粱、二穗短柄草、小麦、玉米和大麦中分别为61％，45％，35％，15％，10％，这一数据，也间接证明了rMATS分析得到的水稻外显子跳跃类型在差异选择性剪接事件中占主导地位(85％)这一结论，不是由软件的系统性偏差引起的。<br>　　(4)本研究还鉴定了剪接位点的双核苷酸保守性。本研究的统计数据表明，经典的选择性剪接位点GT-AG，其在大麦和玉米中的比例低于90％，而在其他物种中均超过90％，占绝对多数。在大麦中，GT-AG类型剪接位点占比大幅下降，其中可能的主要原因是大麦参考基因组序列中含有大量的未知碱基(N)，N的含量高达5.44％，从而造成了剪接位点出现包含N的情况。同时，本研究还发现稀有类型AT-AC等U12类型剪接体识别位点在水稻中增多，由参考基因组注释中的0.04％变为0.14％。我们推测，水稻中发现高比例的AT-AC剪接位点可能与U12类剪接体会改变对选择性剪接位点上弱剪接的外显子的剪接效率有关，从而导致外显子跳跃类型增多。<br>　　(5)对于本研究鉴定到的84084个差异选择性剪接基因，在6个禾本科物种间共鉴定到83个直系同源的基因，并在其中发现了一个RNA剪接因子（Os03g0347200），其直系同源基因分别为BRADI_1g62590v3，HORVU4Hr1G049090,SORBI_3001G373800,TraesCS4D02G167200和Zm00001d02913。从而揭示了禾本科内的作物间，转录后调控的选择性剪接具有一定的保守性。<br>　　综上所述，本研究发现外显子跳跃类型的选择性剪接参与水稻干旱记忆效应形成的调控，而且在禾本科物种间呈现出物种特异性，为禾本科抗旱机制的研究提供了新的视角，对植物干旱的转录调控研究具有一定指导意义。本研究中鉴定的禾本科植物干旱逆境下保守的选择性剪接基因，也可为生产实践提供候选的抗旱基因资源。