花生子仁糖代谢转录组-代谢组学联合分析

来源 :植物遗传资源学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mt0078
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花生的营养保健价值不断受到重视,鲜食花生尤其是高糖甜花生逐渐被消费者喜爱。在花生品质育种中,子仁糖分已成为当今重要的育种目标之一,糖代谢分子调控机理的研究凸显重要。花生糖含量是花生品质性状的决定因子之一。本研究中的高糖花生品系DJ的含糖量和普通花生品系DG存在品种间显著差异。糖分含量测定结果表明,DJ子仁总糖、可溶性糖及蔗糖含量分别是DG的2.4倍(p-value = 8.38×10-12 < 0.001)、2.3倍(p-value = 3.64×10-10< 0.001)和4.0倍(p-value = 1.71×10-9 < 0.001)。RNA-seq及KEGG分析结果表明,3371个差异表达基因富集到117条通路,其中4条与糖代谢密切相关。筛选出与糖代谢相关的通路主干结构基因7个,包括SS、FBP、HK、MAN、PFK、GPI和TPSA;与衍生物相关的基因8个,包括USP、RHM 、GMLS、2个UGDH、UGE、GLCAK和GALE;新基因1个GAE。在差异代谢物中定位到蔗糖、果糖、海藻糖、1-磷酸甘露糖、腺苷二磷酸葡萄糖、二磷酸尿苷乙酰氨基葡萄糖、尿苷二磷酸葡萄糖等,其中蔗糖、果糖、海藻糖显著上调,差异倍数分别为1.18、1.33和8.37。转录组与代谢组联合分析结果表明,淀粉和蔗糖代谢与果糖和甘露糖代谢是糖代谢的关键通路,蔗糖、果糖和海藻糖为主要差异代谢物质。16个关键差异表达基因qRT-PCR验证结果表明,SS、HK和GPI上调,FBP、MAN、PFK、USP、RHM、TPSA、GMLS、2个UGDH、UGE、GLCAK、GALE和GAE下调,调控趋势与转录组学趋势一致。本研究结果将为深入探究花生子仁糖代谢的分子调控机理提供参考。
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