芋不同组织淀粉生物合成和代谢相关基因的差异表达分析

• 作者: 何芳练 刘莉莉 邱祖杨 董伟清
• 来源期刊: 南方农业学报
• 学科: 农学
• 关键词: 芋 转录组 淀粉生物合成 代谢 表达模式
• 年，卷（期）: 2024,（10）
• 所属期刊栏目: 园艺 园林 林业
• 页码范围: 163-173
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

【目的】开展芋（Colocasia esculenta）不同组织的转录组试验，为芋基因功能和代谢调控网络的分子机制研究提供基因资源。【方法】采集播种90 d的荔浦芋1号芋球茎、叶片、叶柄和根进行生理检测和转录组测序，对不同组织的差异表达基因（DEGs）进行GO和KEGG功能富集分析，并对淀粉生物合成和代谢相关基因进行发掘和表达模式分析。【结果】芋球茎的淀粉和可溶性糖含量分别为134.85和23.92 mg/g，在4种组织中含量最高。转录组测序共获得85.41 Gb Clean data，与参考基因组比对效率为90.30%～92.56%，共33828个基因获得功能注释。不同组织间DEGs数量为5625～10562个。球茎与根、叶片和叶柄的比较组中，在生物过程中分别富集到与淀粉生物合成和代谢相关的GO功能2、5和5个；KEGG富集分析显示，在淀粉和蔗糖代谢途径分别富集到146、161和126个DEGs。通过富集分析发掘涉及淀粉生物合成和代谢相关DEGs共82个，其在4种组织中呈不同表达模式，其中ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因（AGPase基因）（Taro＿004018和Taro＿026553），颗粒结合淀粉合成酶基因（GBSS基因）（Taro＿033806），以及淀粉分支酶基因（SBE基因）（Taro＿009230）等基因在球茎的表达显著高于其他组织（P<0.05）。【结论】GO和KEGG功能富集分析显示芋4种组织在代谢功能方面有差异，球茎在淀粉含量及淀粉生物合成关键酶基因的表达高于其他组织，是淀粉的储藏器官。