转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制
转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制
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期刊：
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通讯作者：
任杰
中科院分区：
文献类型：
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作者：
陆小雨;陈竹;唐菲;傅松玲;任杰
【目的】红花槭 秋彩叶的形成，与 秋彩叶的形成，与 秋彩叶的形成，与 叶片 中花青素 苷的 含量 密切 相关。本文旨在揭示红花槭中青素 相关。本文旨在揭示红花槭中青素 苷的 生物合成机理，为 其叶色的定向改良提供论依据。【方法】生物合成机理，为 其叶色的定向改良提供论依据。【方法】生物合成机理，为 其叶色的定向改良提供论依据。【方法】生物合成机理，为 其叶色的定向改良提供论依据。【方法】生物合成机理，为 其叶色的定向改良提供论依据。【方法】解析 花青素代谢物积累和基因表达水平 的变化，本研究以 的变化，本研究以 转色期同时具有 转色期同时具有 转色期同时具有 绿叶 、红和黄绿叶 、红和黄的红花槭 红花槭 特殊单株 为材料，用超高效液相色谱串联质 为材料，用超高效液相色谱串联质 为材料，用超高效液相色谱串联质 为材料，用超高效液相色谱串联质 谱和高通量 RNA测序的方法分别进行代谢组和转录析。【结果】 测序的方法分别进行代谢组和转录析。【结果】 测序的方法分别进行代谢组和转录析。【结果】 1）在红叶 -绿叶 、黄-绿叶 、红-黄叶 3个比较组中，代谢正离子模式下分别检测出 个比较组中，代谢正离子模式下分别检测出 1 377、1 793、1 098个差异积累代谢物，负离子 个差异积累代谢物，负离子 模式下分别检测出 789、699、6 778个差异积累代谢物 ：红叶与绿相比， ：红叶与绿相比， 矢车菊素 苷，天竺葵素 苷和 飞燕草素 苷及其 苷及其 衍生物 含量大幅上升；黄叶与绿相比， 含量大幅上升；黄叶与绿相比， 含量大幅上升；黄叶与绿相比， 含量大幅上升；黄叶与绿相比， 矢车菊素 矢车菊素 苷和 飞燕草素 飞燕草素 苷及其 苷及其 衍生物含量增加， 衍生物含量增加， 而天竺葵素 苷及其 衍生物减少 ；2）3个比较组中，转录测序分别检出 个比较组中，转录测序分别检出 个比较组中，转录测序分别检出 28 536、43 017、27 110个 差异表达基因 ：红叶与绿相比，花青素合成通路中 ：红叶与绿相比，花青素合成通路中 ：红叶与绿相比，花青素合成通路中 89.5%的基因 表达 量增加， 黄叶与绿相比，花青素 黄叶与绿相比，花青素 合成 通路中 66.7%的基因表达量增加 基因表达量增加 ；3）红花槭青素 苷的生物合成中，有 29个差异积累的相关代谢 物和 48个差异表达基因 ；4）差异代谢物和基因的网络互作分析显示， ANR和 LAR基因 正向调节类黄酮 产物而逆向调节花青素苷衍生， ANS和 UFGT基因 正向调节花青素苷衍生物而逆类黄酮产。 正向调节花青素苷衍生物而逆类黄酮产。结论：当红花槭叶片秋季变色时 ，花青素通路中大量基因的表达上调 ，同时矢车菊素 -3-（6’’-乙酰半 乳糖苷） 和矢车菊素 -3-阿拉伯糖苷含量大幅上升，此为红花槭叶片变色的主要驱动因子。