陆地棉粉花花蕾与黄花花蕾的比较转录组分析

作者：刘林强; 韩笑; 杨兰; 闫青地; 胡伟; 靳羽莹; 于洁; 杨召恩^*; 李付广^*

来源：棉花学报, 2023, 35(04): 259-273.

• 陆地棉
• 花色苷
• 转录组
• 花蕾

【目的】挖掘影响棉花花色多态性的代谢物质和候选基因。【方法】以陆地棉黄色花品种中棉所24和粉色花品系中遗红为研究材料，取花瓣变色前后的花蕾进行花色苷含量测定和转录组测序分析。【结果】在开花前，中棉所24和中遗红的花蕾颜色已表现出差异，随着花蕾的发育，花色差异逐渐增大，其中天竺葵素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-半乳糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-(6’’-O-丙二酰)-葡萄糖苷在中遗红花蕾中特异性积累。对中棉所24和中遗红花蕾中差异表达基因（differentially expressed gene, DEG）进行联合分析，共获得8 790个上调表达基因和8 521个下调表达基因，它们在液泡质子ATP酶（V型ATP酶）复合体、类黄酮生物合成过程等通路富集。进一步分析发现，花色苷合成相关的基因在2个材料中的表达水平并无明显差异，而调控花色苷合成、转运以及液泡酸碱平衡的基因Gh＿A07G083500、bHLH基因Gh＿D11G130400、GST基因Gh＿A07G079800和V型ATP酶基因Gh＿A09G123000、Gh＿A08G012100和Gh＿D09G115200在中遗红中高水平表达。【结论】本研究构建了粉花花色形成的调控通路，鉴定了与棉花花色相关的候选基因，为棉花育种提供基因资源。

• 单位
  中国农业科学院棉花研究所; 棉花生物学国家重点实验室