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基于代谢组和转录组的银缕梅叶片退红机制初探
被引量：
1
1
作者
周谦
黄犀
+3 位作者
罗会婷
王欢利
严灵君
汤诗杰
《植物资源与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1-11,共11页
为了探究银缕梅〔Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao et H.T.Wei〕叶片在春季由红转绿的物质基础和分子机制,采用代谢组和转录组联合分析对银缕梅幼叶和成熟叶中差异花色苷类成分含量及差异表达基因进行比较分析,并对花色苷合成...
为了探究银缕梅〔Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao et H.T.Wei〕叶片在春季由红转绿的物质基础和分子机制,采用代谢组和转录组联合分析对银缕梅幼叶和成熟叶中差异花色苷类成分含量及差异表达基因进行比较分析,并对花色苷合成关键酶基因进行生物信息学分析。结果表明:幼叶中花色苷类成分的总相对含量约为成熟叶的27倍;幼叶中锦葵色素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-半乳糖苷和芍药花素3-O-葡萄糖苷的相对含量明显高于其他花色苷类成分,且极显著(p<0.01)高于成熟叶中对应成分的相对含量。比较幼叶和成熟叶的转录组数据,共筛选出11000个差异表达基因。GO功能富集结果显示富集到催化活性的差异表达基因最多(3000个);KEGG富集分析结果显示差异表达基因显著富集在植物激素信号转导通路和苯丙烷生物合成通路。通过与葡萄(Vitis vinifera Linn.)中已知的花色苷合成关键酶氨基酸序列进行比对,共筛选出9个银缕梅花色苷合成酶基因,并且这9个基因在幼叶中的相对表达量明显高于成熟叶。qRT-PCR结果表明:PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT的相对表达量极显著高于成熟叶。PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT分别包含393、528、461和323个氨基酸残基;4个蛋白的二级结构均以α螺旋和无规卷曲为主,其中,PsF3′H不含β转角,其余3个蛋白均由α螺旋、β转角、延伸链和无规卷曲构成;4个蛋白的三级结构均含有相应蛋白家族的保守结构。系统进化树显示:PsCHS1与红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum Yieh)的LcCHS,PsF3′H与枫香树(Liquidambar formosana Hance)的LfF3′H,Ps3GT与可可(Theobroma cacao Linn.)的Tc3GT,以及PsAOMT与枫香树的LfAOMT分别首先聚在一起。综上所述,锦葵色素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-半乳糖苷和芍药花素3-O-葡萄糖苷可能是银缕梅叶片退红的主效花色苷类成分,PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT可能是银缕梅叶片退红的关键基因。
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关键词
银缕梅
叶色
退红机制
代谢组
转录组
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题名
基于代谢组和转录组的银缕梅叶片退红机制初探
被引量：
1
1
作者
周谦
黄犀
罗会婷
王欢利
严灵君
汤诗杰
机构
南京中医药大学
江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)江苏省植物资源研究与利用重点实验室
出处
《植物资源与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1-11,共11页
基金
江苏省林业科技创新与推广项目(LYKJ[2020]24)
江苏省中国科学院植物研究所银缕梅攻关项目(JSYLM202301)
丹阳市重点研发计划(现代农业)项目(SNY202205)。
文摘
为了探究银缕梅〔Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao et H.T.Wei〕叶片在春季由红转绿的物质基础和分子机制,采用代谢组和转录组联合分析对银缕梅幼叶和成熟叶中差异花色苷类成分含量及差异表达基因进行比较分析,并对花色苷合成关键酶基因进行生物信息学分析。结果表明:幼叶中花色苷类成分的总相对含量约为成熟叶的27倍;幼叶中锦葵色素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-半乳糖苷和芍药花素3-O-葡萄糖苷的相对含量明显高于其他花色苷类成分,且极显著(p<0.01)高于成熟叶中对应成分的相对含量。比较幼叶和成熟叶的转录组数据,共筛选出11000个差异表达基因。GO功能富集结果显示富集到催化活性的差异表达基因最多(3000个);KEGG富集分析结果显示差异表达基因显著富集在植物激素信号转导通路和苯丙烷生物合成通路。通过与葡萄(Vitis vinifera Linn.)中已知的花色苷合成关键酶氨基酸序列进行比对,共筛选出9个银缕梅花色苷合成酶基因,并且这9个基因在幼叶中的相对表达量明显高于成熟叶。qRT-PCR结果表明:PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT的相对表达量极显著高于成熟叶。PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT分别包含393、528、461和323个氨基酸残基;4个蛋白的二级结构均以α螺旋和无规卷曲为主,其中,PsF3′H不含β转角,其余3个蛋白均由α螺旋、β转角、延伸链和无规卷曲构成;4个蛋白的三级结构均含有相应蛋白家族的保守结构。系统进化树显示:PsCHS1与红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum Yieh)的LcCHS,PsF3′H与枫香树(Liquidambar formosana Hance)的LfF3′H,Ps3GT与可可(Theobroma cacao Linn.)的Tc3GT,以及PsAOMT与枫香树的LfAOMT分别首先聚在一起。综上所述,锦葵色素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-半乳糖苷和芍药花素3-O-葡萄糖苷可能是银缕梅叶片退红的主效花色苷类成分,PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT可能是银缕梅叶片退红的关键基因。
关键词
银缕梅
叶色
退红机制
代谢组
转录组
Keywords
Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao et H.T.Wei
leaf color
red fading mechanism
metabolome
transcriptome
分类号
Q946-33 [生物学—植物学]
S687.9 [农业科学—观赏园艺]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于代谢组和转录组的银缕梅叶片退红机制初探
周谦
黄犀
罗会婷
王欢利
严灵君
汤诗杰
《植物资源与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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