Salinity adversely affects growth and yield of crop plants. Plants respond to salinity using a series of physiological and biochemical mechanisms through an orchestrated regulation of many genes. Halophyte species have attracted attention of plant biologists to explore their salinity tolerance mechanisms. This knowledge may provide novel routes to improve salinity stress tolerance in crop plants resulting in higher sustainable yields. Salicornia persica is an Iranian native halophyte species that can tolerate extreme salinity. We performed Illumina high-throughput RNA sequencing and functional annotation on shoots of S. persica under control and salinity conditions to investigate the molecular mechanisms controlling salinity adaptation in this halophyte. Over 68 million and 65 million clean reads were generated from control and salinity-treated libraries, respectively. We identified 1595 differentially expressed genes including several transcription factors, protein kinases and transporters. Functional annotation analysis suggested that energy homeostasis and synthesis of primary metabolites play key roles for salinity adaptation in S. persica. Furthermore, gene network analysis indicated that abscisic acid and calcium signaling as well as sodium compartmentalization are major components to confer tolerance to salinity in S. persica. This first report on transcriptome analysis of the halophyte S. persica provided insight into the mechanisms underlying salinity tolerance and served as a platform for future studies.

中文翻译：

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盐生植物 Salicornia persica 对盐度响应的 RNA-seq 转录组分析

盐度对作物的生长和产量产生不利影响。植物通过对许多基因的协调调节，使用一系列生理和生化机制对盐度作出反应。盐生植物物种引起了植物生物学家的关注，以探索其耐盐机制。这些知识可以提供新的途径来提高作物的盐胁迫耐受性，从而实现更高的可持续产量。Salicornia persica 是一种伊朗本土盐生植物，可以耐受极端盐度。我们在控制和盐度条件下对 S. persica 的枝条进行了 Illumina 高通量 RNA 测序和功能注释，以研究控制这种盐生植物盐度适应的分子机制。对照文库和盐度处理文库分别产生了超过 6800 万和 6500 万个干净读数。我们鉴定了 1595 个差异表达的基因，包括几种转录因子、蛋白激酶和转运蛋白。功能注释分析表明，能量稳态和初级代谢物的合成在 S. persica 的盐度适应中起着关键作用。此外，基因网络分析表明，脱落酸和钙信号传导以及钠区室化是赋予 S. persica 耐盐性的主要成分。第一份关于盐生植物 S. persica 转录组分析的报告提供了对耐盐性机制的深入了解，并作为未来研究的平台。我们鉴定了 1595 个差异表达的基因，包括几种转录因子、蛋白激酶和转运蛋白。功能注释分析表明，能量稳态和初级代谢物的合成在 S. persica 的盐度适应中起着关键作用。此外，基因网络分析表明，脱落酸和钙信号传导以及钠区室化是赋予 S. persica 耐盐性的主要成分。第一份关于盐生植物 S. persica 转录组分析的报告提供了对耐盐性机制的深入了解，并作为未来研究的平台。我们鉴定了 1595 个差异表达的基因，包括几种转录因子、蛋白激酶和转运蛋白。功能注释分析表明，能量稳态和初级代谢物的合成在 S. persica 的盐度适应中起着关键作用。此外，基因网络分析表明，脱落酸和钙信号传导以及钠区室化是赋予 S. persica 耐盐性的主要成分。第一份关于盐生植物 S. persica 转录组分析的报告提供了对耐盐性机制的深入了解，并作为未来研究的平台。功能注释分析表明，能量稳态和初级代谢物的合成在 S. persica 的盐度适应中起着关键作用。此外，基因网络分析表明，脱落酸和钙信号传导以及钠区室化是赋予 S. persica 耐盐性的主要成分。第一份关于盐生植物 S. persica 转录组分析的报告提供了对耐盐性机制的深入了解，并作为未来研究的平台。功能注释分析表明，能量稳态和初级代谢物的合成在 S. persica 的盐度适应中起着关键作用。此外，基因网络分析表明，脱落酸和钙信号传导以及钠区室化是赋予 S. persica 耐盐性的主要成分。第一份关于盐生植物 S. persica 转录组分析的报告提供了对耐盐性机制的深入了解，并作为未来研究的平台。