遮阴处理下睡莲‘甘娜’叶脐解剖结构与转录组分析

作者：王亚坤; 李博文; **宁; 岳泽众; 杨丽; 张燕; 徐函兵; 滕云^*

来源：分子植物育种, 2023, 1-14.

• 胎生繁殖
• 睡莲‘甘娜’
• 代谢途径
• 发育机理

睡莲具有胎生繁殖的特性，其胎生发育受光照影响。本研究以热带胎生睡莲‘甘娜’品种为材料，对其进行遮阴处理，采用石蜡切片技术观察其叶脐形态发育过程，结合转录测序技术来分析遮阴处理对于胎生现象的发育机理和调控基因的影响。结果表明，遮阴处理下，睡莲‘甘娜’叶脐的形态发育较缓慢，细胞结构的变化更迟缓，维管组织发育基本停滞。结合转录组分析发现，与正常光照相比，遮阴处理下其代谢途径、植物激素信号转导途径和光合作用等差异基因显著富集，与睡莲‘甘娜’叶脐的生长发育过程中的细胞分化和生长物质调节有关。遮阴处理下的代谢途径中富集的上调差异表达基因为乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase ，ADH)等，ADH对于睡莲叶脐对逆境的响应具有重要影响。在植物激素信号转导途径中，油菜素内酯信号激酶(brassinolide signaling kinase， BSK)和吲哚乙酸(jndoleacetic acid， IAA)显著差异表达，其中BSK参与油菜素内酯(brasstnolide， BR)信号转导控制植物的生长发育，IAA参与植物细胞的分化、分裂，两者靠植物激素的相互作用来维持机体的平衡，使睡莲更好地适应遮阴胁迫。以上结果为理解遮阴胁迫下胎生睡莲叶脐的基因调控和生长机制提供了新的理论依据。

• 单位
  信阳农林学院; 南京农业大学