摘要
[目的]对油茶不同光照强度条件下的转录组进行测序分析,以期解析油茶响应光照环境变化的分子调控网络,为油茶高光效代谢网络构建及其关键基因挖掘提供依据.[方法]在不同光照强度处理下测定油茶叶片光合生理指标,利用高通量测序技术进行转录组测序分析,挖掘光合作用、初级代谢、次级代谢、激素合成相关通路上的差异表达基因(DEGs),并分析其表达特征.[结果]随光照强度减弱,油茶叶片净光合速率、气孔导度和碳含量降低,而胞间CO2浓度、叶绿素a、叶绿素b和氮素含量提高.GO功能注释结果显示,油茶通过上调生物学过程、细胞组成和分子功能相关DEGs的表达来适应弱光环境.Mapman代谢通路富集结果显示,油茶通过上调捕光复合体、电子传递蛋白、碳水化合物分解和氮代谢,下调光呼吸和三羧酸循环通路上DEGs的表达以应对碳同化能力的不足.随光照强度降低,脱落酸(ABA)、油菜素内酯(BR)、生长素(IAA)、茉莉酸(JA)和赤霉素(GA)合成通路上的DEGs上调表达,分裂素(CTK)分解通路上的DEGs下调表达,黄酮类、苯丙烷类、酚类、萜类、生物碱等次级代谢通路上的DEGs下调表达.共鉴定出1372个转录因子,其中家族成员数量最多的转录因子为bHLH和ERF,分别有115个和100个.[结论]油茶光合碳同化能力随光照强度降低而下降.在分子水平上通过上调捕光复合体、电子传递蛋白、碳水化合物分解、氮代谢和各类激素合成,下调呼吸作用和次级代谢途径上的基因表达,以及调控bHLH和ERF两大类转录因子来响应低光照强度环境.
基金项目
江西省自然科学基金(20202BABL215003)
江西省教育厅项目(20202BABL215003)
Jiangxi Provincial Education Department Project(GJJ2201901)
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