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闽双色6号籽粒发育中叶酸合成代谢基因挖掘与分析
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作者 詹鹏麟 张扬 +5 位作者 林建新 许静 庄炜 卢和顶 陈山虎 廖长见 《中国细胞生物学学报》 2025年第2期165-176,共12页
叶酸是人体必需的维生素之一,甜玉米作为一种兼具果、蔬、粮3种特性的作物,其籽粒中叶酸含量变化及基因调控研究尚不清晰。以超甜玉米闽双色6号籽粒作为研究材料,测定籽粒发育不同阶段的叶酸含量及基因表达,进行Mfuzz基因时间聚类分析... 叶酸是人体必需的维生素之一,甜玉米作为一种兼具果、蔬、粮3种特性的作物,其籽粒中叶酸含量变化及基因调控研究尚不清晰。以超甜玉米闽双色6号籽粒作为研究材料,测定籽粒发育不同阶段的叶酸含量及基因表达,进行Mfuzz基因时间聚类分析、基因集GO和KEGG富集分析,挖掘潜在的叶酸合成基因及分子调控通路。结果显示,甜玉米中叶酸含量随籽粒发育期的增长而逐渐下降,授粉后10天至20天叶酸含量在50μg/100 g以上,20天后呈现迅速下降的特点。基因时间序列表达模式分析获得6个类型基因集,其中Cluster 3基因集表达趋势与叶酸含量变化相似;GO和KEGG富集分析也发现叶酸生物合成和代谢通路被Cluster 3基因集富集。19个参与甜玉米籽粒叶酸生物合成的基因被挖掘,其中7个基因涉及以鸟苷三磷酸(guanosine triphosphate,GTP)为底物进行新化合物加工的生化反应通路;此外,发现Zm00001d031995(DHNA)、Zm00001d018733、Zm00001d023817(DHFS)和Zm00001d026549表达模式与叶酸含量变化趋势一致,Zm00001d039264和Zm00001d016866表达与叶酸含量变化趋势相反,这表明了这6个基因可能在叶酸分子调控中起着关键作用,该研究结果为未来高叶酸玉米育种提供潜在的基因资源。 展开更多
关键词 甜玉米 叶酸 籽粒发育 mfuzz聚类
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