换一批热胁迫下莴苣种子萌发的转录组和代谢组解析
Transcriptomic and Metabolomic Analysis of Lettuce(Lactuca sativa L.)Seed Germination under Heat Stress
摘要为阐明热胁迫下莴苣种子萌发的分子机制,以耐热栽培品种意大利生菜与热敏栽培品种四季油麦菜为试验材料,对热胁迫下两莴苣品种种子进行转录组、代谢组以及多组学联合分析.通过非靶向代谢组学分析共鉴定到391种热胁迫下的差异表达代谢物,其中酪氨酸代谢与类黄酮生物合成通路呈现特异性激活状态,分支酸、L-酪氨酸、L-酪胺、4-羟基肉桂酸等显著富集.转录组分析共鉴定出3127个差异表达基因,结果显示以下两类遗传调控机制可能与莴苣热胁迫下早期萌发有紧密关系:(1)调控热休克蛋白家族(HSPs)的相关基因特异性高表达;(2)AP2/ERF转录因子家族通过调控β-葡聚糖酶编码基因,驱动莴苣受损细胞壁重构.通过GSEA富集分析结合PPI蛋白互作网络初筛到部分关键基因.qRT-PCR结果进一步验证了RNA-seq结果的准确性.多组学联合分析发现,四季油麦菜中乙烯生物合成基因ACO(1-Aminocyclopropane-1-Carboxylic Acid Oxidase)显著下调,类黄酮生物合成途径核心基因及β-葡聚糖酶编码基因表达受抑,同时芳香族氨基酸(酪氨酸)生物合成受阻,这表明热胁迫通过代谢流阻断与抗氧化防御系统失活的双重作用机制,最终抑制种子萌发.本研究系统解析了莴苣种子在早期萌发阶段响应热胁迫的基因-代谢调控网络,为种子热抑制萌发的分子互作机制研究提供理论支撑.
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关键词
莴苣种子热胁迫类黄酮转录-代谢联合分析qRT-PCRlettuce seedheat stressflavonoidstranscriptome-metabolome combination analysisqRT-PCR
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DOI
10.13430/j.cnki.jpgr.20250427001
发布时间
2026-02-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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