柳叶蜡梅叶和花转录组测序及香气合成差异基因的筛选和表达

• 作者: 张四杰 张新凤 金有权 钱正
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 柳叶蜡梅 转录组 香气合成 差异表达基因 qRT-PCR
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 844-855
• 页数: 12页
• 分类号: S186
• 字数: 7501字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2019.05.008

摘要

柳叶蜡梅(Chimonanthus salicifolius)是蜡梅科蜡梅属植物,在气味上主要表现为叶揉碎后极芳香,其花香气清淡.为阐明柳叶蜡梅不同部位香气差异的关键调控基因及分子调控途径,本研究选取同时期叶和花作为生物学材料开展转录组测序、拼接序列的功能注释与分类,并使用qRT-PCR技术分析香气合成相关基因的表达.利用转录组测序和生物信息学分析,从柳叶蜡梅叶和花中共获得153 059个Unigene,注释到非冗余蛋白库(Non-Redundant Protein Sequence Database,NR)、Swiss-Prot蛋白质序列数据库(Manually Annotated and Reviewed Protein Sequence Database,Swiss-Prot)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)、蛋白质家族的集合数据库(Protein Family,Pfam)、真核生物蛋白质同源簇数据库(euKaryotic Ortholog Groups,KOG)和基因本体数据库(Gene Ontology,GO)中的Unigene分别有56 964、40 746、22 173、47 858、46 196和37 029个.通过差异表达分析发现在叶和花中共有5 517个具有差异的表达基因,其中2 104个基因上调,3 413个基因下调,分别获得314个GO注释和33个显著富集代谢通路,包括7个与香气合成相关的显著富集代谢通路,共涉及33个差异酶,其中有7个差异酶基因在叶中表达高于花,而其余26个酶基因表达量低于花,在转录组水平上筛选出柳叶蜡梅叶及花香气表观性状差异的基因及调控途径.通过qRT-PCR验证,发现丙二烯氧化物环化酶基因(allene oxide cyclase,AOC)、酪氨酸转氨酶基因(tyrosine aminotransferase,TAT)、香叶基香叶基还原酶基因(geranylgeranyl reductase,CHLP)、1-脱氧-木糖-5-磷酸合酶基因(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)、萜品醇合成酶基因((-)-α-terpineol synthase,TES)、柠檬烯合成酶基因((R)-limonene synthase,LMS)及赤霉素3-β-双氧酶基因(gibberellin 3-beta-dioxygenase,CA3OX)在叶中表达水平高,对叶中香气成分的形成贡献度较大,可促进香气成分生物量的增加.本研究结果可为柳叶蜡梅分子生物学研究提供基因组数据库资源.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张新凤	浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室	11	50	4.0	7.0
2	张四杰	浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室	3	10	1.0	3.0
3	钱正	浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室	3	10	1.0	3.0
4	金有权	浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室	1	0	0.0	0.0