基于转录组研究葡萄糖对葡萄试管苗碳代谢的影响

• 作者: 万鹏 何红红 左存武 李文芳 梁国平 毛娟 褚明宇 陈佰鸿 马丽娟 马宗桓
• 来源期刊: 园艺学报
• 学科: 农学
• 关键词: 葡萄 转录组 葡萄糖 试管苗
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 121-134
• 页数: 14页
• 分类号: S663.1
• 字数: 8411字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0226

摘要

通过转录组测序探究不同浓度(0、1％、2％和4％)外源葡萄糖对‘红地球’葡萄试管苗糖代谢和光合作用的影响.结果 表明,2％葡萄糖处理下试管苗生长最好,其次是4％和1％处理,不添加葡萄糖的生长最弱.4个浓度下测序共获得了21.53 Gb Clean Data,Q30碱基百分比在89.49％以上.各样品与参考基因组的比对效率在68.31％ ～ 73.71％之间.单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)的转换效率为64.73％～66.76％,颠换在33.24％ ～ 35.27％之间,且发生A←→G和C←→T突变类型最多.可变剪切类型中主要发生的是第一和最后一个外显子剪切事件.通过设定筛选差异基因的阈值,共获得了3 272个差异基因,包括下调基因2 826个和上调基因446个.在COG注释分类中, 1％、2％和4％葡萄糖处理与0对照比对,分别注释到了1 449、846和597个差异基因,且大多数注释到除一般功能预测外,都是与转录相关的基因.对叶片碳代谢相关酶进行测定发现,蔗糖合成酶(SS)和葡萄糖6磷酸脱氢酶(G6PDH)活性随着葡萄糖处理浓度增加均表现出先减小后增加的趋势,且SS在4％葡萄糖处理中活性最高,而G6PDH在0对照中最高,中性转化酶(NI)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)具有相同的变化趋势,两者的活性峰均出现在2％葡萄糖处理.经qRT-PCR验证,14个基因中有12个基因的表达趋势与转录测序结果一致,表明不同浓度葡萄糖通过影响叶片中碳代谢相关基因的表达来提高‘红地球’葡萄试管苗的生长.