'红元宝'紫玉兰两次花芽分化差异代谢通路及关键调控基因筛选

• 作者: 宣铃娟 张明如 戴梦怡 王卓为 申亚梅 程少禹 章颖佳 董彬 陆丹迎 顾翠花
• 来源期刊: 园艺学报
• 学科: 农学
• 关键词: 紫玉兰 二次成花 差异基因 差异代谢物 实时荧光定量PCR
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1490-1504
• 页数: 15页
• 分类号: S685.15
• 语种: 中文
• DOI: 10.16420/j.issn.0513-353x.2019-0963

摘要

为了探究调控'红元宝'紫玉兰一年两次花芽分化的成花关键基因和代谢通路,对其两次花芽分化过程的前、中、后期花芽样本进行转录组和代谢组测序分析.转录组拼接后共得到43 257条Unigene,其中鉴定出35个差异表达的成花关键基因;代谢组共检测到569个代谢物.结合转录组和代谢组分析,两次花芽分化中期产生差异基因最多,共4 074个.第二次花芽分化产生的差异代谢物蔗糖(Sucrose)和3-氰基丙氨酸(3-Cyanoalanine)大幅上调,甲基丙二酸(Methylmalonic acid)大幅下调,它们在4条KEGG通路上与相应时期的差异基因的相关性值| PCC|＞0.80且P＜0.05.蔗糖与淀粉代谢通路中,差异代谢物海藻糖(Trehalose)与该通路中7个差异基因相关性值| PCC |＞0.80.通过CCA(Canonical correspondence analysis)分析:两次花芽分化的中期,筛选出存在差异转录调控机制的KEGG通路共3条,分别为ko01200碳代谢、ko00630乙醛酸和二羧酸代谢和ko02010ABC转运蛋白.从35个成花基因中随机挑选6个(MlCOL9、MlGA9、MlGAI、MlSPL4、MlSPY、 MlSVP)进行qPCR验证,其表达模式与转录组基本一致,说明转录组数据可靠.研究表明:'红元宝'紫玉兰二次花芽分化是受到光周期途径、春化途径、年龄途径和赤霉素途径的共同影响以及8条代谢通路的协同作用而产生,且代谢物蔗糖和海藻糖在其中发挥重要的作用.