转录组与代谢组联合解析红花槭叶片中花青素苷变化机制
[目的]红花槭秋彩叶的形成,与叶片中花青素苷的含量密切相关.本文旨在揭示红花槭中花青素苷的生物合成机理,为其叶色的定向改良提供理论依据.[方法]为解析花青素代谢物积累和基因表达水平的变化,以转色期同时具有绿叶、红叶和黄叶的红花槭特殊单株为材料,用超高效液相色谱串联质谱和高通量RNA测序的方法分别进行代谢组和转录组分析.[结果]1)在红叶-绿叶、黄叶-绿叶、红叶-黄叶3个比较组中,代谢组正离子模式下分别检测出1 377、1 793、1 098个差异积累代谢物,负离子模式下分别检测出789、699、6 77个差异积累代谢物:红叶与绿叶相比,矢车菊素苷衍生物、天竺葵素苷元和飞燕草素苷元及其衍生物含量大幅上升;黄叶与绿叶相比,矢车菊素苷衍生物、飞燕草素苷及其衍生物含量增加,而天竺葵素苷及其衍生物减少.2)3个比较组中,转录组测序分别检测出28 536、43 017、27 110个差异表达基因:红叶与绿叶相比,花青素苷合成通路中89.5％的基因表达量增加;黄叶与绿叶相比,花青素苷合成通路中66.7％的基因表达量增加.3)红花槭花青素苷的生物合成中,有29个差异积累的相关代谢物和48个差异表达基因.4)差异代谢物和基因的网络互作分析显示,CHS2, CHS7, CHS8, F3H1, F3H5, F3H7, F3H8, F3H10, F3’H2， LAR， FLS1，FLS2, UFGT4逆向调控天竺素苷衍生物和飞燕草素苷衍生物的合成，UFGT5正向调控矢车菊素衍生物的合成。[结论]当红花槭叶片秋季变色时,花青素苷通路中大量基因的表达量上调,同时矢车菊素-3-(6"-乙酰半乳糖苷)和矢车菊素-3-阿拉伯糖苷含量大幅上升,此为红花槭叶片变色的主要驱动因子。
红花槭、花青素苷、叶色、代谢组、转录组
56
S718.43;S718.46(林业基础科学)
国家自然科学基金;安徽省自然科学基金;安徽省农业科学院团队项目
2020-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共17页
38-54
