Drought stress at the germination stage is an important environmental stress limiting crop yield. Hence, our study investigated comparative root transcriptome profiles of four contrasting soybean genotypes viz., drought-tolerant (PI342618B/DTP and A214/DTL) and drought-sensitive (NN86-4/DSP and A195/DSL) under drought stress using RNA-Seq approach. A total of 4850 and 6272 differentially expressed genes (DEGs) were identified in tolerant (DTP and DTL) and sensitive (DSP and DSL) genotypes, respectively. Principle component analysis (PCA) and correlation analysis revealed higher correlation between DTP and DTL. Both gene ontology (GO) and MapMan analyses showed that the drought response was enriched in DEGs associated with water and auxin transport, cell wall/membrane, antioxidant activity, catalytic activity, secondary metabolism, signaling and transcription factor (TF) activities. Out of 981 DEGs screened from above terms, only 547 showed consistent opposite expression between contrasting genotypes. Twenty-eight DEGs of 547 were located on Chr.08 rich in QTLs and "Hotspot regions" associated with drought stress, and eight of them showed non-synonymous SNP polymorphism. Hence, ten genes (including above eight genes plus two hub genes) were predicated as possible candidates regulating drought tolerance, which needs further functional validation. Overall, the transcriptome profiling provided in-depth understanding about the genetic mechanism and candidate genes underlying drought tolerance in soybean. This article is protected by copyright. All rights reserved.

中文翻译：

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全面的 RNA-seq 分析揭示了与野生大豆 (Glycine soja Sieb. & Zucc.) 耐旱性相关的分子途径和基因

发芽期的干旱胁迫是限制作物产量的重要环境胁迫。因此，我们的研究调查了四种不同大豆基因型的比较根转录组谱，即在干旱胁迫下耐旱（PI342618B/DTP 和 A214/DTL）和干旱敏感型（NN86-4/DSP 和 A195/DSL）使用 RNA-序列方法。在耐受（DTP 和 DTL）和敏感（DSP 和 DSL）基因型中，总共鉴定了 4850 和 6272 个差异表达基因 (DEG)。主成分分析（PCA）和相关分析显示DTP和DTL之间具有更高的相关性。基因本体论 (GO) 和 MapMan 分析均表明，干旱响应富含与水和生长素转运、细胞壁/膜、抗氧化活性、催化活性、次级代谢、信号转导和转录因子 (TF) 活性。在从上述术语筛选出的 981 个 DEG 中，只有 547 个在对比基因型之间显示出一致的相反表达。547 个中的 28 个 DEG 位于富含 QTL 和与干旱胁迫相关的“热点区域”的 Chr.08 上，其中 8 个显示非同义 SNP 多态性。因此，有十个基因（包括以上八个基因加上两个枢纽基因）被预测为可能的调节耐旱性的候选基因，这需要进一步的功能验证。总体而言，转录组分析提供了对大豆耐旱性的遗传机制和候选基因的深入了解。本文受版权保护。版权所有。只有 547 个在对比基因型之间显示出一致的相反表达。547 个中的 28 个 DEG 位于富含 QTL 和与干旱胁迫相关的“热点区域”的 Chr.08 上，其中 8 个显示非同义 SNP 多态性。因此，有十个基因（包括以上八个基因加上两个枢纽基因）被预测为可能的调节耐旱性的候选基因，这需要进一步的功能验证。总体而言，转录组分析提供了对大豆耐旱性的遗传机制和候选基因的深入了解。本文受版权保护。版权所有。只有 547 个在对比基因型之间显示出一致的相反表达。547 个中的 28 个 DEG 位于富含 QTL 和干旱胁迫相关“热点区域”的 Chr.08 上，其中 8 个显示非同义 SNP 多态性。因此，有十个基因（包括以上八个基因加上两个枢纽基因）被预测为可能的调节耐旱性的候选基因，这需要进一步的功能验证。总体而言，转录组分析提供了对大豆耐旱性的遗传机制和候选基因的深入了解。本文受版权保护。版权所有。其中8个表现出非同义SNP多态性。因此，有十个基因（包括以上八个基因加上两个枢纽基因）被预测为可能的调节耐旱性的候选基因，这需要进一步的功能验证。总体而言，转录组分析提供了对大豆耐旱性的遗传机制和候选基因的深入了解。本文受版权保护。版权所有。其中8个表现出非同义SNP多态性。因此，有十个基因（包括以上八个基因加上两个枢纽基因）被预测为可能的调节耐旱性的候选基因，这需要进一步的功能验证。总体而言，转录组分析提供了对大豆耐旱性的遗传机制和候选基因的深入了解。本文受版权保护。版权所有。