代谢组与转录组联合解析赤皮青冈叶片黄化变异机制

分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2024-06-02 合作期刊: 《广西植物》

林立 何月秋 王豪 陆云峰 王建军 黄华宏

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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