基于转录组分析ABA促进葡萄花青苷积累相关基因

• 作者: 徐献斌 耿晓月 李慧 孙丽娟 郑焕 陶建敏
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 葡萄 花青苷 ABA 转录组 启动子
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 园艺|HORTICULTURE
• 页码范围: 134-151
• 页数: 18页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.01.012

摘要

[目的]分析参与调控ABA促进葡萄着色的相关基因,探讨ABA促进葡萄果实花青苷积累的分子机制.[方法]以'红巴拉多'葡萄为试材,在转色前期(约花后6周)使用300 mg·L-1 ABA对果穗进行浸果处理,以清水处理为对照.观察表型,并利用超高液相色谱质谱联用仪(UPLC-MS)测定花青苷组分及含量,再利用转录组测序技术从分子水平对ABA促进花青苷积累的机制进行生物信息学分析.[结果]外源ABA处理3 d后,葡萄果实着色明显加深,花青苷种类和含量增多,其中芍药素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-葡萄糖苷两种单体花青苷含量增加最为显著.分析ABA处理18 h和3 d后葡萄果实转录水平的差异,并通过KEGG富集分析发现了11个ABA信号通路基因以及52个与花青苷生物合成和转运相关的基因差异表达,它们均在外源ABA处理后表达上调.通过将差异基因与葡萄转录因子库进行比对,共发现297个转录因子差异表达.进一步分析差异转录因子表达模式,筛选与VvMYBA1表达模式相近的转录因子,发现15个MYB、bHLH、bZIP、NAC、Dof、HD-ZIP等家族的转录因子,其可能参与调控花青苷生物合成.启动子顺式作用元件分析表明,大部分筛选到的差异基因启动子中含有ABRE元件,说明这些差异表达基因的启动子可能为ABA诱导型启动子.对部分候选基因的表达模式进行实时荧光定量(qRT-PCR)分析,证实了RNA-seq的准确性.[结论]ABA促进葡萄花青苷积累涉及11个ABA信号转导、52个花青苷合成和转运相关基因,15个转录因子可能参与调控了这一生物过程.研究结果为揭示ABA促进葡萄花青苷积累的分子机制提供了一定基础.