基于转录组分析ABA促进葡萄花青苷积累相关基因

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.

关键词：葡萄;花青苷;ABA;转录组;启动子

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资助基金：现代农业产业技术体系;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏农业产业技术体系JATS2021450;江苏省农业重大新品种创制项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：134-151