转录组和代谢组联合分析探究不同遮光条件下金线莲类胡萝卜素合成代谢机制

　　 摘要： 目的 探究不同遮光条件对金线莲类胡萝卜素生物合成代谢的影响，解析其类胡萝卜素积累分子机制

　　

摘要：

目的 探究不同遮光条件对金线莲类胡萝卜素生物合成代谢的影响，解析其类胡萝卜素积累分子机制。 方法 以金线莲为实验材料，分别选取不同遮光处理（T1：遮光25%，T2：遮光50%，T3：遮光75%）叶片，采用高通量RNA测序技术（RNA-Seq）和液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）获得金线莲的转录组学与代谢组学数据。通过生物信息学分析，鉴定和量化差异基因与代谢物，并探讨它们之间的关系。 结果 在不同遮光条件下，一共鉴定出20个差异表达基因与21种差异代谢物，其中ZEP、LUT5、LUT1、LCYE、NCED1等关键酶基因显著表达，调控玉米黄质、新黄质、金盏花黄质等类胡萝卜素代谢物的变化，并在75%的遮光处理下含量最高。同时预测到22个转录因子参与调控包括ZEP、ZDS、CYP707A等在内的14个差异表达基因，其中有15个转录因子响应脱落酸、赤霉素等5类植物激素元件参与调控类胡萝卜素生物合成；并挑选8个参与类胡萝卜素生物合成的差异表达基因进行RT-qPCR验证，结果表明8个基因的表达趋势与测序结果一致。 结论 不同遮光条件下金线莲叶片中共有15个转录因子响应5类植物激素元件，进而调控ZEP、NCED1、CCD7等差异基因的表达，使玉米黄质、新黄质等与类胡萝卜素相关的代谢物在75%的遮光处理下显著积累。