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干旱胁迫下藜麦种子糖代谢转录组学研究
被引量：
4
1
作者
王春妹
王梅
+5 位作者
王红霞
卢川
王晓霞
魏博翔
吕玮
穆国俊
《植物遗传资源学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1370-1384,共15页
藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)营养丰富且抗逆性较强。本研究以M059(胚根生长快)和M024(胚根生长慢)两种藜麦种质材料为研究对象,采用PEG-6000模拟干旱胁迫,观察种子表型的解剖结构,对发芽种子进行糖含量测定,并对正常水处理和干旱...
藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)营养丰富且抗逆性较强。本研究以M059(胚根生长快)和M024(胚根生长慢)两种藜麦种质材料为研究对象,采用PEG-6000模拟干旱胁迫,观察种子表型的解剖结构,对发芽种子进行糖含量测定,并对正常水处理和干旱处理的材料进行转录组测序。种子表型及糖含量测定结果显示:与正常水处理相比,15%PEG-6000处理24 h后M059和M024胚根长度分别降低68.65%和71.43%;在正常水处理条件下,M059的可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖含量较M024高18.58%、97.84%、70.54%和32.77%;在15%PEG-6000处理24 h后,M024的蔗糖含量比M059高23.01%,M059的可溶性总糖和葡萄糖含量比M024分别高7.26%和25.00%。韦恩图分析结果表明,C1vsD1、C2vsD2、C1vsC2和D1vsD2比较组中共有差异表达基因211个,特异性差异表达基因分别为132个、1270个、578个和914个。GO富集分析表明,与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢的分子响应密切相关的GO通路有5条。KEGG富集分析表明,与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢密切相关的代谢途径有3条。根据差异表达基因的功能注释,有10个差异表达基因(LOC110702784_AGAL2、LOC110719866_INV1、LOC110717843_TPPJ、LOC29490_CELB、LOC110719843_bg1x、LOC110689796_SUS1、LOC110690728_MAN6、LOC110729879_HK2、LOC110712726_EGLC、LOC110734349_FK7)与糖代谢相关,且这10个差异表达基因的qRT-PCR验证结果与转录组结果一致。本研究结果将对深入解析藜麦响应干旱的分子调控机制提供参考。
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关键词
藜麦
干旱胁迫
淀粉和蔗糖代谢
转录组
QRT-PCR
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职称材料
藜麦叶花青素生物合成转录组-代谢组联合分析
2
作者
张敏
王梅
+2 位作者
王红霞
王俊玲
穆国俊
《河北农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期37-48,共12页
本研究利用转录组和代谢组学技术探究了翠绿色和粉红色藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)叶片中花青素的合成机制,分析了不同时期不同品种之间的差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)及差异代谢物(Differential accumulate...
本研究利用转录组和代谢组学技术探究了翠绿色和粉红色藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)叶片中花青素的合成机制,分析了不同时期不同品种之间的差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)及差异代谢物(Differential accumulated metabolites,DAMs)。通过对藜麦叶片的DEGs进行分析发现:与花青素生物合成密切相的DEGs有11个分别为4CL、C3’H、HCT、CHS、CHI、ANR、CYP75B1、UGT79B1、FG3、FG2、CYP73A;转录因子有4个分别为:MYC2、BHLH14、HY5和TGA。GO富集分析结果表明有7条GO Terms(GO:0009812(类黄酮代谢过程,flavonoid metabolic process)、GO:0010468(基因表达调控,regulation of gene expression)、GO:0051553(黄酮生物合成过程,flavone biosynthetic process)、GO:0009813(类黄酮生物合成过程,flavonoid biosynthetic process)、GO:0009411(应对紫外线,response to UV)、GO:0043169(阳离子绑定,cation binding)和GO:0016703(氧化还原酶活动,oxidoreductase activity))与花青素生物合成密切相关;KEGG富集分析发现6条(苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism,ko00360)、苯丙素的生物合成(Phenylpropanoid biosynthesis,ko00940)、类黄酮生物合成(Flavonoid biosynthesis,ko00941)、植物激素信号转导(Plant hormone signal transduction,ko04075)、黄酮和黄酮醇生物合成(Flavone andflavonolbiosynthesis,ko00944)和昼夜节律-植物(Circadianrhythm-plant,ko04712))与花青素生物合成显著相关的代谢途径。代谢组学分析确定了矢车菊素3-O-3",6"-O-二丙二基葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-3",6"-O-dimalonylglucoside)和柚皮素(Naringenin)可能是粉红色藜麦叶片形成的关键DAMs;转录组-代谢组学联合分析表明类黄酮生物合成和花青素生物合成途径是藜麦叶片中花青素生物合成的主要富集途径;通过qRTPCR对10个DEGs进行验证,结果表明qRT-PCR的验证结果与转录组测序结果一致。
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关键词
藜麦
花青素
转录组
代谢组
QRT-PCR
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职称材料
题名
干旱胁迫下藜麦种子糖代谢转录组学研究
被引量：
4
1
作者
王春妹
王梅
王红霞
卢川
王晓霞
魏博翔
吕玮
穆国俊
机构
河北
农业大学农学院/华北作物改良与调控国家重点实验室/
河北省
作物种质资源实验室
河北省藜麦产业技术研究院
河北省
科技创新服务中心
出处
《植物遗传资源学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1370-1384,共15页
基金
河北省科技计划结转项目农业高质量发展关键共性技术攻关专项(19227527D)
现代种业科技创新专项(21326305D)。
文摘
藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)营养丰富且抗逆性较强。本研究以M059(胚根生长快)和M024(胚根生长慢)两种藜麦种质材料为研究对象,采用PEG-6000模拟干旱胁迫,观察种子表型的解剖结构,对发芽种子进行糖含量测定,并对正常水处理和干旱处理的材料进行转录组测序。种子表型及糖含量测定结果显示:与正常水处理相比,15%PEG-6000处理24 h后M059和M024胚根长度分别降低68.65%和71.43%;在正常水处理条件下,M059的可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖含量较M024高18.58%、97.84%、70.54%和32.77%;在15%PEG-6000处理24 h后,M024的蔗糖含量比M059高23.01%,M059的可溶性总糖和葡萄糖含量比M024分别高7.26%和25.00%。韦恩图分析结果表明,C1vsD1、C2vsD2、C1vsC2和D1vsD2比较组中共有差异表达基因211个,特异性差异表达基因分别为132个、1270个、578个和914个。GO富集分析表明,与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢的分子响应密切相关的GO通路有5条。KEGG富集分析表明,与干旱胁迫下藜麦种子糖代谢密切相关的代谢途径有3条。根据差异表达基因的功能注释,有10个差异表达基因(LOC110702784_AGAL2、LOC110719866_INV1、LOC110717843_TPPJ、LOC29490_CELB、LOC110719843_bg1x、LOC110689796_SUS1、LOC110690728_MAN6、LOC110729879_HK2、LOC110712726_EGLC、LOC110734349_FK7)与糖代谢相关,且这10个差异表达基因的qRT-PCR验证结果与转录组结果一致。本研究结果将对深入解析藜麦响应干旱的分子调控机制提供参考。
关键词
藜麦
干旱胁迫
淀粉和蔗糖代谢
转录组
QRT-PCR
Keywords
quinoa
drought stress
starch and sucrose metabolism
transcriptome
qRT-PCR
分类号
S519 [农业科学—作物学]
在线阅读
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职称材料
题名
藜麦叶花青素生物合成转录组-代谢组联合分析
2
作者
张敏
王梅
王红霞
王俊玲
穆国俊
机构
河北
农业大学华北作物种质资源教育部重点实验室/
河北
种质资源实验室
河北省藜麦产业技术研究院
中国农村专业
技术
协会
河北
张北
藜
麦
科技小院
出处
《河北农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期37-48,共12页
基金
河北省科技厅重点研发科技项目(19227527D)。
文摘
本研究利用转录组和代谢组学技术探究了翠绿色和粉红色藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)叶片中花青素的合成机制,分析了不同时期不同品种之间的差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)及差异代谢物(Differential accumulated metabolites,DAMs)。通过对藜麦叶片的DEGs进行分析发现:与花青素生物合成密切相的DEGs有11个分别为4CL、C3’H、HCT、CHS、CHI、ANR、CYP75B1、UGT79B1、FG3、FG2、CYP73A;转录因子有4个分别为:MYC2、BHLH14、HY5和TGA。GO富集分析结果表明有7条GO Terms(GO:0009812(类黄酮代谢过程,flavonoid metabolic process)、GO:0010468(基因表达调控,regulation of gene expression)、GO:0051553(黄酮生物合成过程,flavone biosynthetic process)、GO:0009813(类黄酮生物合成过程,flavonoid biosynthetic process)、GO:0009411(应对紫外线,response to UV)、GO:0043169(阳离子绑定,cation binding)和GO:0016703(氧化还原酶活动,oxidoreductase activity))与花青素生物合成密切相关;KEGG富集分析发现6条(苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism,ko00360)、苯丙素的生物合成(Phenylpropanoid biosynthesis,ko00940)、类黄酮生物合成(Flavonoid biosynthesis,ko00941)、植物激素信号转导(Plant hormone signal transduction,ko04075)、黄酮和黄酮醇生物合成(Flavone andflavonolbiosynthesis,ko00944)和昼夜节律-植物(Circadianrhythm-plant,ko04712))与花青素生物合成显著相关的代谢途径。代谢组学分析确定了矢车菊素3-O-3",6"-O-二丙二基葡萄糖苷(Cyanidin 3-O-3",6"-O-dimalonylglucoside)和柚皮素(Naringenin)可能是粉红色藜麦叶片形成的关键DAMs;转录组-代谢组学联合分析表明类黄酮生物合成和花青素生物合成途径是藜麦叶片中花青素生物合成的主要富集途径;通过qRTPCR对10个DEGs进行验证,结果表明qRT-PCR的验证结果与转录组测序结果一致。
关键词
藜麦
花青素
转录组
代谢组
QRT-PCR
Keywords
Quinoa
anthocyanin
transcriptomics
metabolomics
qRT-PCR
分类号
S519 [农业科学—作物学]
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作者
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被引量
操作
1
干旱胁迫下藜麦种子糖代谢转录组学研究
王春妹
王梅
王红霞
卢川
王晓霞
魏博翔
吕玮
穆国俊
《植物遗传资源学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
2
藜麦叶花青素生物合成转录组-代谢组联合分析
张敏
王梅
王红霞
王俊玲
穆国俊
《河北农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
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