花不同发育时期的凉粉草转录组分析及黄酮类合成基因挖掘

Transcriptome Analysis in Mesona Chinensis Benth at Different Flowering Developmental Stages and Mining of Genes Related to Flavonoid Synthesis

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摘要目的探究凉粉草黄酮类化合物代谢途径的关键基因并比较花不同发育时期(现蕾期、开花期、凋谢期)叶片中的相关基因变化.方法以凉粉草两种栽培品系平远草和台湾草现蕾期、开花期、凋谢期3个时期的叶片为供试材料,运用Illumina NovaSeq 6000测序平台进行转录组测序和生物信息学分析.结果转录数据组装并去冗余得到99945条unigene,其中有56362条unigene成功注释.30116条unigene在KOG数据库中比对获得注释,一般功能预测是最多的一个类群;44461条unigene在GO数据库中比对获得注释,根据功能分为生物进程、细胞组分、分子功能3个GO类别57个小组.筛选得到7466条差异基因,经过KEGG富集分析,差异基因主要富集在植物-病原体相互作用、植物激素信号转导、MAPK信号通路-植物、苯丙烷类生物合成等通路上.51条差异基因与黄酮类生物合成相关,借助基因表达规律的分析,发现两栽培品系基因在同一时期的表达基本一致,现蕾期、开花期与凋谢期3个时期的表达差异显著.随机选取5个差异基因进行RT-qPCR验证,结果表明其基因表达与转录组基本一致.结论该研究探知了两种栽培品系中黄酮类化合物代谢途径的关键基因及其在花各发育时期叶片中的表达模式,为探索凉粉草黄酮类生物合成提供了理论基础.