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花生种皮色素合成相关通路的转录组-代谢组学联合分析 被引量：8
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作者 李佳伟 马钰聪 +7 位作者 杨鑫雷 王梅 崔顺立 侯名语 刘立峰 胡梦蝶 蒋晓霞 穆国俊 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期240-254,共15页
花青素是具有重要生理活性的植物次生代谢产物,而关于花青素合成机制的研究已成为重要的研究热点之一。本研究以花青素类型和含量存在显著差异的紫珍珠、红珍珠、G110和白珍珠为研究材料,取开花后30 d和45 d样品进行转录组、代谢组分析... 花青素是具有重要生理活性的植物次生代谢产物,而关于花青素合成机制的研究已成为重要的研究热点之一。本研究以花青素类型和含量存在显著差异的紫珍珠、红珍珠、G110和白珍珠为研究材料,取开花后30 d和45 d样品进行转录组、代谢组分析以及双组学联合分析。RNA-Seq分析共鉴定出32805个差异表达基因,KEGG富集通量分析表明不同组别具有差异。GO分析结果表明,在氧化还原过程、花色苷化合物生物合成过程和类黄酮生物合成过程中,富集到与种皮颜色相关的差异表达基因分别为34个、21个和19个。液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)法进行代谢组分析结果表明,差异表达代谢物包括原花青素、矮牵牛素、芍药素、锦葵素、飞燕草素和矢车菊素以及它们的衍生物;原花青素A1、A2、B2、B3,飞燕草素和矢车菊素在各个比较组显著上调,差异倍数为5.82~19.52。差异表达代谢物KEGG分析共富集到2条代谢通路,分别是花青素生物合成途径和类黄酮生物合成途径。转录组-代谢组的联合分析结果表明,类黄酮生物合成是种皮颜色形成的关键合成通路,飞燕草素和矢车菊素为主要差异表达代谢物。选择6个富集通路中的20个基因进行qRT-PCR验证,开花后30 d的G110相对于白珍珠中有12个基因被验证;开花后30 d的红珍珠相对于白珍珠中有12个基因被验证;开花后30 d的紫珍珠相对于白珍珠中有10个基因被验证;开花后45 d的G110相对于白珍珠中有2个基因被验证;开花后45 d的红珍珠相对于白珍珠中有7个基因被验证;开花后45 d的紫珍珠相对于白珍珠中有4个基因被验证,验证结果与转录组结果趋势一致。本研究结果将为深入研究花生种皮花青素合成的分子机理提供信息基础,同时对选育富含花青素的花生品种具有一定参考价值。 展开更多
关键词 花生 花青素 黄酮类生物合成 转录组-代谢组学联合分析 QRT-PCR
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花生子仁糖代谢转录组-代谢组学联合分析 被引量：3
2
作者 马钰聪 赵雨露 +6 位作者 李佳伟 刘彬 王春妹 张敏 张利苹 蒋晓霞 穆国俊 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1143-1154,共12页
花生的营养保健价值不断受到重视,鲜食花生尤其是高糖甜花生逐渐被消费者喜爱。在花生品质育种中,子仁糖分已成为当今重要的育种目标之一,糖代谢分子调控机理的研究凸显重要。花生糖含量是花生品质性状的决定因子之一。本研究中的高糖... 花生的营养保健价值不断受到重视,鲜食花生尤其是高糖甜花生逐渐被消费者喜爱。在花生品质育种中,子仁糖分已成为当今重要的育种目标之一,糖代谢分子调控机理的研究凸显重要。花生糖含量是花生品质性状的决定因子之一。本研究中的高糖花生品系DJ的含糖量和普通花生品系DG存在品种间显著差异。糖分含量测定结果表明,DJ子仁总糖、可溶性糖及蔗糖含量分别是DG的2.4倍(P<0.001)、2.3倍(P<0.001)和4.0倍(P<0.001)。RNA-seq及KEGG分析结果表明,富集到3371个差异表达基因,筛选出4条与糖代谢密切相关代谢通路。筛选出与糖代谢相关的通路主干结构基因7个,包括arahy.53FINS(SS)、arahy.EMU47I(FBP)、arahy.N1N6FA(HK)、arahy.R3ZIXT(MAN)、arahy.VLU73I(PFK)、arahy.7JQX15(GPI)和arahy.CM68RF(TPSA);与衍生物相关的基因8个,包括arahy.8W34DS(USP)、arahy.PFN41B(RHM)、arahy.55VZFW(GMLS)、arahy.0RJM1Q(UGDH)、arahy.P7D082(UGDH)、arahy.9GGB7F(UGE)、arahy.FEY4ZS(GLCAK)和arahy.SAFK3A(GALE);新基因1个Arachis_hypogaea_newGene_10987(GAE)。在差异代谢物中定位到蔗糖、果糖、海藻糖、1-磷酸甘露糖、腺苷二磷酸葡萄糖、二磷酸尿苷乙酰氨基葡萄糖、尿苷二磷酸葡萄糖等,其中蔗糖、果糖、海藻糖显著上调,差异倍数分别为1.18、1.33和8.37。转录组与代谢组联合分析结果表明,淀粉和蔗糖代谢与果糖和甘露糖代谢是糖代谢的关键通路,蔗糖、果糖和海藻糖为主要差异代谢物质。16个关键差异表达基因qRT-PCR验证结果表明,调控趋势与转录组学趋势一致。本研究结果将为深入探究花生子仁糖代谢的分子调控机理提供参考。 展开更多
关键词 花生 子仁 糖代谢 转录组与代谢组联合分析 QRT-PCR
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