转录组学揭示MeFtsZ2-1基因过量表达对木薯糖代谢的影响

作者：吴坤林; 黎广松; 闵义^*

来源：分子植物育种, 2022, 20(24): 8043-8050.

DOI：10.13271/j.mpb.020.008043

• 木薯
• MeFtsZ2-1
• 转基因
• 淀粉/蔗糖代谢
• 转录组学

为了解MeFtsZ2-1基因过量表达对木薯光合及糖代谢的影响，本研究对转基因及野生型木薯的光合酶活性及主要糖代谢产物(可溶性总糖,淀粉,蔗糖,果糖及葡萄糖)含量进行测定，并对叶片及块根进行转录组测序分析。结果表明，与野生型相比，转基因木薯PEPC和PPDK酶活性增加，而Rubisco酶活性无显著差异。转基因木薯块根可溶性总糖、蔗糖含量较野生型显著减少，而淀粉、果糖含量较野生型显著增加。基于转录组数据，在叶片中鉴定并筛选出与糖类代谢相关的9条通路，其中光合作用通路中有1个基因表达较野生型显著上调。在蔗糖/淀粉代谢通路中鉴定到17个差异表达基因，12个较野生型显著上调，5个较野生型显著下调，其中上调的基因有7个注释为β-葡萄糖苷酶。在块根中鉴定并筛选出与糖类代谢相关的11条通路。在蔗糖/淀粉代谢通路中鉴定到9个差异表达基因，其中3个较野生型显著上调，6个较野生型显著下调。转基因木薯块根中蔗糖含量减少，而淀粉含量增加可能与蔗糖磷酸合酶及蔗糖磷酸酶表达下调，颗粒结合淀粉合酶表达上调有关。这与转基因木薯块根中蔗糖含量减少，而淀粉含量增加的结果一致。该研究为质体分裂调控介导木薯品质改良研究奠定基础。

• 单位
  海南大学; 生命科学学院