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项目通过对青芋2号菊芋进行干旱胁迫，测定了胁迫后菊芋的农艺形态、光合作用、细胞结构、生理生化指、差异代谢，首次开展了菊芋干旱胁迫后的代谢物变化研究，鉴定了236种参与次生代谢物和氨基酸生物合成的差异代谢物，并提出了菊芋响应干旱胁迫的代谢网络，筛选出了17612个差异表达基因，主要涉及次生代谢产物、光合作用、植物昼夜节律等合成途径，研究还发现菊芋的多个转录因子与干旱胁迫密切相关，研究达到国际先进水平。

1、通过对青芋2号菊芋干旱胁迫下形态、细胞结构、生理生化指标进行了研究，结果表明，重度干旱胁迫组株高和节间长显著低于对照；随着胁迫时间的增加，叶片和角质膜的平均厚度均增大，根系细胞间隙加大，叶片净光合速率、水分利用效率和CAT活性呈下降趋势，蒸腾速率先降低后升高，SOD活性明显升高，MDA和SS含量呈现逐渐增加的变化趋势，SS含量在干旱胁迫24h后保持稳定。 2、通过GO和KEGG鉴定了236种参与次生代谢物和氨基酸生物合成的差异代谢物，发现参与糖酵解、酚类代谢、三羧酸循环、谷氨酸介导的脯氨酸生物合成、尿素循环、氨基酸代谢、不饱和脂肪酸生物合成和met挽救途径的代谢物对干旱胁迫的响应，分析总结出干旱胁迫下菊芋叶片的代谢网络。 3、通过RNA-seq测序技术分析了干旱胁迫下菊芋幼苗叶片的差异表达基因，共发现17612个差异表达unigenes，主要涉及次生代谢产物、光合作用、植物昼夜节律等合成途径。转录因子分析表明，NAC、MYB、WRKY、HD-ZIP和bZIP与干旱胁迫的响应密切相关。 4、项目研究期间发表论文6篇，其中2篇发表在国际高水平期刊上。

青海大学农林科学院（青海省农林科学院）组建，完成人：赵孟良、任延靖、赵文菊