紫肉甘薯及其突变体花青素积累差异的比较转录组分析

作者:后猛; 李臣; 宋炜涵; 张允刚; 李强
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紫肉甘薯因其块根富含紫色花青素而得名。以紫色甘薯及其浅黄色肉突变体为材料,基于甘薯转录组测序(RNA-SEQ)数据进行生物信息学分析。以log2fc 1和FDR<0.01为筛选标准,鉴定差异表达基因(DEGs),对DEGs的go功能进行分类,分析KEGG代谢途径,并用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)验证测序结果。转录组测序后,样本获得的数据超过8 大学高质量分校的数据,共获得427个单基因。在ICRC甘薯材料及其突变体中检测到来自2 的262个DEG和来自1 的546个DEG,其中244个DEG为ICRC甘薯材料共有的。Go功能分析表明,DEGs主要集中在苯丙氨酸解氨酶活性、色素、类黄酮生物合成、含花青素化合物生物合成等方面。KEGG途径分析表明,DEGs主要分布在高山激素生物合成、苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和花青素生物合成的代谢途径中。随机选择27个与花青素代谢相关的候选基因进行实时荧光定量PCR验证。表达模式与测序结果一致。结果表明,与花青素生物合成相关的候选基因PAl-1、CHS、ans、CCAMT、gst-2、ABC-1、bHLH和wrky-2的相对表达与花青素积累有显著或极显著的相关性。结果表明,两个甘薯突变体块根肉紫的缺失是由花青素的合成和运输以及相关转录因子表达水平的降低引起的。通过转录组测序可以挖掘出一些与花青素代谢相关的候选基因,为研究花青素在生物合成途径中的调控机制奠定了基础。