不同花期'西伯利亚'百合花瓣单萜合成途径转录组分析

摘要：

以'西伯利亚'百合(Lilium'Siberia')花蕾期、半开期、盛开期、衰败期的花瓣为材料,利用RNA-seq技术对其转录组进行高通量测序,分析单萜合成途径中差异表达的基因并阐明其分子机制.结果显示,'西伯利亚'百合通过转录组测序分析共得到56.28 Gb clean base,223.40 Mb clean reads和124233个unigene,其中35749个基因得到注释.萜骨架合成途径中的基因表达水平在不同花期表现出显著差异.其中,甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)中的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)、4-羟基-3-甲丁-2-烯基二磷酸合成酶(HDS)、4-羟基-3-甲丁-2烯基二磷酸还原酶(HDR)、牻牛儿基二磷酸合成酶(GPS)基因的表达水平随花期变化呈先升高后降低的趋势.罗勒烯合成酶(OCS)基因表现出相似变化规律,在盛开期表达量最高.甲羟戊酸(MVA)途径中的3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)的基因表达同样出现先升高后降低的趋势.单萜合成下游的分支途径中,茄尼基二磷酸合成酶(SDS)、牻牛儿基牻牛儿基二磷酸合成酶(GGDR)基因的表达则出现相反的趋势,在盛开期的表达量最低.研究结果表明MEP途径中的关键基因可随花期变化规律性的表达,以调控单萜的生物合成,在盛开期有较高释放量,且盛开期MVA途径的活化以及泛醌和萜醌代谢支路基因的低表达也促进了单萜的生物合成.

关键词：’西伯利亚’百合、花香、单萜、转录组测序、差异表达基因分析

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分类号：Q943.2(植物学)

资助基金：国家自然科学基金项目31640070，31201645;北京市属高等学校创新团队建设与教师职业发展计划项目IDHT20180509;北京市自然科学基金6172006。This work was supported by grants from the National Natural Science Foundation of China31640070，31201645;Project of Construction of Innovative Teams and Teacher Career Development for Universities and Colleges under Beijing MunicipalityIDHT20180509;Natural Science Foundation of Beijing6172006

在线出版日期：2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：252-263