【目的】研究低磷胁迫下葛藤(Pueraria lobata)类黄酮生物合成途经,揭示葛藤抵御逆境胁迫的分子机制。【方法】以澳大利亚葛藤(耐低磷型)和江苏葛藤(低磷敏感型)为试验材料,设置0.5 mmol/L(常磷)、0.05 mmol/L(低磷)、0.005 mmol/L(极低...【目的】研究低磷胁迫下葛藤(Pueraria lobata)类黄酮生物合成途经,揭示葛藤抵御逆境胁迫的分子机制。【方法】以澳大利亚葛藤(耐低磷型)和江苏葛藤(低磷敏感型)为试验材料,设置0.5 mmol/L(常磷)、0.05 mmol/L(低磷)、0.005 mmol/L(极低磷)3种不同浓度KH_2PO_4处理组,利用转录组测序技术筛选与低磷胁迫相关的代谢通路和差异表达基因。【结果】共收集到128744个基因,基因最大长度为21000 bp,最小长度为201 bp,平均长度为1071 bp。GO功能注释的Unigene根据功能划分为生物学过程、细胞组分和分子功能三大类,分别对应24、17、12个亚类,大量基因分别分布在细胞过程和代谢过程、细胞和细胞部分、催化活性和结合活性等亚类中。KEGG注释途径中,共有45979条Unigenes得到注释,KEGG注释被划分为细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理、代谢、生物系统,代谢途径的Unigene数量最多(25536个)。19条KEGG代谢通路中,全局和概览图谱、翻译通路占总基因数最多,分别为23.93%、21.12%。澳大利亚葛藤(A)和江苏葛藤(J)在3种磷浓度处理下,均无共同的类黄酮生物合成差异表达基因,其中A-1 vs A-2与A-2 vs A-3、J-1 vs J-2与J-2 vs J-3、J-1 vs J-2与J-1 vs J-3都有2个共同差异表达基因。葛藤类黄酮生物合成通路中,14个差异基因参与调控8种关键酶,包括CHI、FLS、CHS、ANR、E2.1.1.104、HCT、CYP73A、CYP75B1。【结论】ANR、CYP73A、HCT、CYP75B1具有较高表达丰度,可能是决定低磷胁迫下调控葛藤根系类黄酮合成的关键基因,为后续研究葛藤耐低磷机制提供理论参考。展开更多
文摘【目的】研究低磷胁迫下葛藤(Pueraria lobata)类黄酮生物合成途经,揭示葛藤抵御逆境胁迫的分子机制。【方法】以澳大利亚葛藤(耐低磷型)和江苏葛藤(低磷敏感型)为试验材料,设置0.5 mmol/L(常磷)、0.05 mmol/L(低磷)、0.005 mmol/L(极低磷)3种不同浓度KH_2PO_4处理组,利用转录组测序技术筛选与低磷胁迫相关的代谢通路和差异表达基因。【结果】共收集到128744个基因,基因最大长度为21000 bp,最小长度为201 bp,平均长度为1071 bp。GO功能注释的Unigene根据功能划分为生物学过程、细胞组分和分子功能三大类,分别对应24、17、12个亚类,大量基因分别分布在细胞过程和代谢过程、细胞和细胞部分、催化活性和结合活性等亚类中。KEGG注释途径中,共有45979条Unigenes得到注释,KEGG注释被划分为细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理、代谢、生物系统,代谢途径的Unigene数量最多(25536个)。19条KEGG代谢通路中,全局和概览图谱、翻译通路占总基因数最多,分别为23.93%、21.12%。澳大利亚葛藤(A)和江苏葛藤(J)在3种磷浓度处理下,均无共同的类黄酮生物合成差异表达基因,其中A-1 vs A-2与A-2 vs A-3、J-1 vs J-2与J-2 vs J-3、J-1 vs J-2与J-1 vs J-3都有2个共同差异表达基因。葛藤类黄酮生物合成通路中,14个差异基因参与调控8种关键酶,包括CHI、FLS、CHS、ANR、E2.1.1.104、HCT、CYP73A、CYP75B1。【结论】ANR、CYP73A、HCT、CYP75B1具有较高表达丰度,可能是决定低磷胁迫下调控葛藤根系类黄酮合成的关键基因,为后续研究葛藤耐低磷机制提供理论参考。
