用重离子束和X射线照射Platycodon grandiflorus的分子反应特征的比较分析
Xiao Liu1, Yan Du1, Chaoli Xu2
1Biophysics Group, Biomedical Center, Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China.
Life sciences in space research
|July 22, 2023
概括
重离子束 (HIB) 和X射线 (XR) 不同地影响植物的分子反应. HIB辐射诱导的基因变化较少,但蛋白质变化更多,影响植物的光合作用和DNA修复.
科学领域:
- 植物生物学 植物生物学
- 辐射生物学 辐射生物学
- 分子机制的分子机制
背景情况:
- 植物对辐射的反应对于太空栽培和突变育种至关重要.
- 了解植物对辐射反应的分子机制至关重要.
研究的目的:
- 研究Platycodon grandiflorus幼苗对高线性能量转移 (LET) 重离子束 (HIB) 和低LETX射线 (XR) 的分子反应机制.
- 为了比较由HIB和XR辐射诱导的基因和蛋白质表达特征.
主要方法:
- 在辐射后对Platycodon grandiflorus幼苗进行了转录组和蛋白质组分析.
- 在HIB和XR治疗之间对差异表达基因 (DEGs) 和蛋白质 (DEPs) 的比较分析.
主要成果:
- 与XR辐射相比,HIB辐射诱导的DEG较少,但DEP更多.
- 这两种辐射类型都激活了RNA沉默,DNA修复和代谢过程,同时降低了DNA复制和细胞周期基因的调节.
- HIB辐射提高了细胞壁和外部封装结构基因的调节,而XR辐射增加了蛋白质折叠和葡萄糖生物合成基因.
- 蛋白质丰富分析揭示了受HIB (光合作用,二次代谢产物) 和XR (代谢) 影响的不同的途径.
结论:
- 植物对HIB和XR辐射的反应涉及不同的分子通路.
- 这些发现有助于理解在太空辐射条件下的植物生物效应.


