甘蓝型油菜BnMAPK1超量表达及中油821的转录差异表达分析

作者：王珍; 张晓莉; 刘淼; 姚梦楠; 孟晓静; 曲存民; 卢坤; 李加纳^*; 梁颖^*

来源：作物学报, 2023, 49(03): 856-868.

• 甘蓝型油菜
• BnMAPK1
• 差异表达基因(DEGs)
• 光合作用
• 数字基因表达谱测序(DGE-seq)

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国重要的油料作物之一,具有较高的产量及营养价值。挖掘油菜广谱抗逆基因并深入探究其分子机制,对提高油菜抗逆性且保证产量及品质具有重要意义。MAPK级联(Mitogen-activated protein kinase cascades)是多种信号跨膜传递的交汇点,参与生长发育、生物及非生物胁迫应答等生物学过程。为了解甘蓝型油菜BnMAPK1基因的生物学功能,本研究以BnMAPK1超量表达(OE)和中油821(CK)油菜为材料进行数字基因表达谱分析。结果显示,与CK相比, 650个基因在OE油菜中差异表达;其中上调表达基因243个,下调表达基因407个。GO注释共富集到生物学过程118条途径,其中18条与光合作用相关(包含77个差异表达基因);分子功能7条途径,包括草酸氧化酶活性、锰离子结合、氧化还原酶活性等;细胞组分38条途径,包括叶绿体、质体、类囊体等。KEGG分析结果表明, BnMAPK1参与调控油菜光合作用、碳代谢、次生代谢物生物合成等14条过程。此外,利用实时荧光定量PCR验证8个候选基因在OE和CK油菜中的表达,其表达变化与测序结果基本一致。本研究结果为甘蓝型油菜BnMAPK1在生长发育及光响应等生物学过程中的功能分析奠定了基础,也为农作物广谱抗逆遗传育种提供了理论依据。

• 单位
  贵州大学; 西南大学; 江苏沿江地区农业科学研究所