黑桫椤(Gymnosphaera podophylla Dalla Torre&Sarnth.)为著名的孑遗蕨类,具有很强的环境适应能力,然而其适应性机制尚不清楚。本研究采用PacBio和Illumina技术对黑桫椤的根、羽轴和羽片进行转录组测序,分别生成12879、14185和1608...黑桫椤(Gymnosphaera podophylla Dalla Torre&Sarnth.)为著名的孑遗蕨类,具有很强的环境适应能力,然而其适应性机制尚不清楚。本研究采用PacBio和Illumina技术对黑桫椤的根、羽轴和羽片进行转录组测序,分别生成12879、14185和16084个全长unigenes。基因表达分析结果表明,与黑桫椤抗干旱、缺水胁迫和生物胁迫相关的基因表达水平较高。根、羽轴和羽片特异性上调基因均显著富集到KEGG代谢通路中的“苯丙烷生物合成途径”,根和羽轴的器官特异性上调基因还显著富集到“类黄酮生物合成途径”。共有192个全长unigenes被注释为类黄酮生物合成途径所涉及的13个酶结构基因,其中包括112个差异表达基因(DEGs),表明黑桫椤类黄酮生物合成途径较为保守,且存在器官特异性差异表达基因。本文对黑桫椤多器官全长转录组和类黄酮生物合成途径结构基因进行了综合分析,为进一步研究其对环境的适应性提供了丰富的遗传资源。展开更多
花生是重要的油料和经济作物,花生种皮色泽存在较大差异,具有白色、红色、紫色、粉色及花斑类型,花斑种皮花生是其中的独特成员。有关花斑花生种皮花青素合成的分子机制存在深入研究的必要性。本研究以花斑种皮花生VG-02为研究材料,采...花生是重要的油料和经济作物,花生种皮色泽存在较大差异,具有白色、红色、紫色、粉色及花斑类型,花斑种皮花生是其中的独特成员。有关花斑花生种皮花青素合成的分子机制存在深入研究的必要性。本研究以花斑种皮花生VG-02为研究材料,采用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)法检测不同发育阶段种皮中花青素的相对含量变化,共检测到12种与种皮颜色相关的代谢物质。在花生种皮着色区(F)与非着色区(B)开花下针(DAF)45 d的F2-B2比较组中差异代谢产物最多,结果表明矢车菊素3-O-半乳糖苷和矢车菊素O-丁香酸含量着色区低于非着色区,差异倍数分别为0.63和2.35;松香花青素O-己糖苷,原花青素A1、A2、B2、B3,矢车菊素,花翠素,花翠素3-O-葡萄糖苷,矢车菊素3-O-半乳糖苷含量着色区高于非着色区,差异倍数1.05~11.55。花翠素和矢车菊素是导致着色区与非着色区颜色差异的主要代谢物。RNA-seq分析表明,1050个差异基因中筛选出与花斑种皮颜色形成高度相关的差异表达基因共27个,包括3个PAL、1个C4H、2个CHS、1个F3H、1个F3′H、2个DFR、2个LAR、2个IAA、4个bHLH和9个MYB,其中上调13个、下调14个。KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析表明,与种皮颜色合成相关所富集的代谢通路有苯丙氨酸代谢、苯丙醇生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、类黄酮生物合成、植物激素信号转导以及昼夜节律植物,其中类黄酮生物合成代谢途径是花生种皮花斑形成最直接的代谢途径。对20个差异基因进行qPCR验证,结果表明差异基因qPCR表达趋势与转录组测序结果显著一致。本研究结果对进一步揭示花生花斑种皮花青素合成调控机制具有一定的参考意义。展开更多
文摘黑桫椤(Gymnosphaera podophylla Dalla Torre&Sarnth.)为著名的孑遗蕨类,具有很强的环境适应能力,然而其适应性机制尚不清楚。本研究采用PacBio和Illumina技术对黑桫椤的根、羽轴和羽片进行转录组测序,分别生成12879、14185和16084个全长unigenes。基因表达分析结果表明,与黑桫椤抗干旱、缺水胁迫和生物胁迫相关的基因表达水平较高。根、羽轴和羽片特异性上调基因均显著富集到KEGG代谢通路中的“苯丙烷生物合成途径”,根和羽轴的器官特异性上调基因还显著富集到“类黄酮生物合成途径”。共有192个全长unigenes被注释为类黄酮生物合成途径所涉及的13个酶结构基因,其中包括112个差异表达基因(DEGs),表明黑桫椤类黄酮生物合成途径较为保守,且存在器官特异性差异表达基因。本文对黑桫椤多器官全长转录组和类黄酮生物合成途径结构基因进行了综合分析,为进一步研究其对环境的适应性提供了丰富的遗传资源。
文摘花生是重要的油料和经济作物,花生种皮色泽存在较大差异,具有白色、红色、紫色、粉色及花斑类型,花斑种皮花生是其中的独特成员。有关花斑花生种皮花青素合成的分子机制存在深入研究的必要性。本研究以花斑种皮花生VG-02为研究材料,采用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)法检测不同发育阶段种皮中花青素的相对含量变化,共检测到12种与种皮颜色相关的代谢物质。在花生种皮着色区(F)与非着色区(B)开花下针(DAF)45 d的F2-B2比较组中差异代谢产物最多,结果表明矢车菊素3-O-半乳糖苷和矢车菊素O-丁香酸含量着色区低于非着色区,差异倍数分别为0.63和2.35;松香花青素O-己糖苷,原花青素A1、A2、B2、B3,矢车菊素,花翠素,花翠素3-O-葡萄糖苷,矢车菊素3-O-半乳糖苷含量着色区高于非着色区,差异倍数1.05~11.55。花翠素和矢车菊素是导致着色区与非着色区颜色差异的主要代谢物。RNA-seq分析表明,1050个差异基因中筛选出与花斑种皮颜色形成高度相关的差异表达基因共27个,包括3个PAL、1个C4H、2个CHS、1个F3H、1个F3′H、2个DFR、2个LAR、2个IAA、4个bHLH和9个MYB,其中上调13个、下调14个。KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析表明,与种皮颜色合成相关所富集的代谢通路有苯丙氨酸代谢、苯丙醇生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、类黄酮生物合成、植物激素信号转导以及昼夜节律植物,其中类黄酮生物合成代谢途径是花生种皮花斑形成最直接的代谢途径。对20个差异基因进行qPCR验证,结果表明差异基因qPCR表达趋势与转录组测序结果显著一致。本研究结果对进一步揭示花生花斑种皮花青素合成调控机制具有一定的参考意义。
