Abstract Allium mongolicum Regel is a desert plant that shows great resistance to wind erosion, drought, and low temperatures and is widely distributed in the desert lands of China. Understanding the molecular mechanisms underlying its drought resistance is essential for uncovering drought resistance genes and improving its beneficial traits. Here, a de novo RNA-Seq assembly analysis was conducted using the roots of 1-month-old seedlings under drought stress. Using pairwise comparisons of untreated plants (CK), 48-hour drought plants (G48h), and 96-hour drought plants (G96h), in total, 2,211 differentially expressed unigenes (DEGs) were obtained. Furthermore, using functional annotation, these DEGs were mainly involved in the plasma membrane, photosynthesis, and secondary carbohydrate metabolism. Moreover, genes involved in the ABA-mediated signaling pathway and secondary metabolism were upregulated in the roots. These results suggest that desert plants may use signaling and secondary metabolic pathways as adaptive responses to drought stress. Collectively, this work could help elucidate the molecular mechanisms underlying the ability of A. mongolicum Regel to respond to drought stress and aid in the selection of novel drought tolerance genes.
Resumen Allium mongolicum Regel es un tipo de planta desértica que muestra una gran resistencia a la erosión eólica, la sequía y las bajas temperaturas; se distribuye ampliamente en las tierras desérticas de China. Comprender los mecanismos moleculares subyacentes a la resistencia a la sequía de A. mongolicum Regel es esencial para descubrir genes resistentes a la sequía y mejorar este rasgo beneficioso en otras plantas. Aquí, el análisis de ensamblaje de ARN-Seq de novo se llevó a cabo utilizando las raíces de plántulas de 1 mes de edad en respuesta al estrés por sequía. Utilizando comparaciones por pares de plantas no tratadas (CK), plantas de 48 horas (G48h) y plantas de 96 horas (G96h), se obtuvieron un total de 2.211 unigenes (DEGs) expresados diferencialmente. Mientras tanto, usando la anotación funcional, estos DEGs fueron implicados principalmente en la membrana de plasma, la fotosíntesis, y el metabolismo de carbohidrato secundario. Por otra parte, los genes implicados en el camino ABA-mediado de la señalización y en metabolismo secundario para arriba fueron regulados para arriba en raíces. Estos resultados sugieren que las plantas del desierto pueden utilizar la señalización y las vías metabólicas secundarias como respuestas adaptativas al estrés por sequía. Colectivamente, este trabajo ayudará a comprender los mecanismos moleculares subyacentes a la capacidad de A. mongolicum Regel para responder al estrés por sequía y ayudar en la selección de nuevos genes de tolerancia a la sequía.