霍山石斛同源四倍体与二倍体活性成分及转录组比较分析

作者：张成才; 高真; 罗丽娜; 梁晖辉; 向增旭^*

来源：中国中药杂志, 2020, 45(23): 5669-5676.

DOI：10.19540/j.cnki.cjcmm.20200816.101

• 同源四倍体
• 二倍体
• 霍山石斛
• 活性成分
• 差异表达基因

探究霍山石斛同源四倍体与二倍体基因表达谱差异情况,为关键调控基因定位及基因工程育种等提供参考。该研究以二倍体及其同源四倍体霍山石斛根、茎、叶组织为材料,比较二者多糖、生物碱等含量差异,并进行转录组测序分析。结果表明霍山石斛四倍体的根、茎、叶组织多糖含量分别比二倍体霍山石斛提高7.6%,34.5%,17.2%,生物碱含量则提高了0.01%,0.024%,0.035%,不同组织间活性成分含量差异显著。二倍体与四倍体霍山石斛共3 687个差异表达基因,其中2 346个基因上调表达,1 341个下调。GO功能分析表明这些差异基因主要参与生长发育和抗逆性等相关功能。KEGG通路分析显示,大部分差异基因富集在碳代谢、信号转导、碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢等过程,共发现16条与霍山石斛二倍体倍性效应相关代谢通路。参与多糖、萜类化合物和聚酮类化合物代谢、氨基酸代谢、激素合成以及信号转导的关键基因在二倍体和四倍体中差异表达,可能是四倍体植株体内能源物质含量高、活性成分提高和生长势增强的主要原因。

• 单位
  南京农业大学