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代谢组与转录组联合解析赤皮青冈叶片黄化变异机制 后印本

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Combined metabolome and transcriptome analyses reveal the albino mechanism of gold-coloured mutant leaves of Cyclobalanopsis gilva

摘要: 为揭示赤皮青冈叶色黄化变异机制,该研究以赤皮青冈叶色变异植株和正常植株的 叶片为试验材料,采用超高效液相色谱串联质谱法和高通量RNA 测序技术分别进行代谢组 和转录组分析。结果表明:(1)代谢组在正、负离子模式下分别检测出正常植株和突变体 之间存在257 个和357 个显著差异代谢物(significantly changed metabolites,SCMs),其中 槲皮素、白矢车菊素、杨梅素等多种黄酮类化合物及其糖苷衍生物(吡喃酮啡肽A、异鼠李 素3-葡糖苷酸等)在突变体中显著上调,而叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等色素含量则 显著下降。(2)转录组测序检测出4 146 个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中1 711 个基因上调表达,2 435 个基因下调表达。(3)KEGG 富集分析表明, SCMs 和DEGs 显著富集到光合作用、卟啉与叶绿素代谢、类黄酮生物合成等途径。研究结 果表明突变体叶色黄化可能是受到叶绿素合成受阻、叶绿体发育异常以及黄酮物质合成增加 等因素的综合作用。此外,MYB 和bHLH 家族基因在突变体中显著上调,证实该两类转录 因子参与调控类黄酮生物合成。该研究结果为植物黄化突变的分子机制提供了新的见解,也 为叶色功能基因挖掘与园林植物育种工作提供了参考。

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[V1] 2024-06-02 23:10:39 ChinaXiv:202406.00007V1 下载全文
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