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紫肉甘薯及其突变体花青素积累差异的比较转录组分析

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紫肉甘薯因其块根中富含紫色花青素而得名.本研究以2组栽培种紫肉甘薯及其淡黄肉突变体为材料,基于甘薯转录组测序(RNA-seq)数据进行生物信息学分析.以|log2 FC|≥1且错误发现率(FDR)<0.01作为筛选标准,鉴定差异表达基因(DEGs),对DEGs进行GO功能分类和KEGG代谢通路分析,并采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对测序结果进行验证.样品经转录组测序后,均获得超过8 Gb的高质量数据,拼接组装共得到164427条Unigenes.在2组甘薯材料及其突变体中分别检测到2262个和1546个DEGs,其中有244个DEGs是2组甘薯材料共有的.GO功能分析发现,DEGs主要富集于苯丙氨酸解氨酶活性、着色、类黄酮生物合成过程、含花青素化合物生物合成过程等.KEGG通路分析发现,DEGs主要分布在苯丙素类生物合成、苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成和花青素生物合成等代谢通路.随机选择27个与花青素生物代谢相关的候选基因进行实时荧光定量PCR验证,表达模式与测序结果一致.将2组材料中候选基因的表达水平与花青素含量进行相关性分析,结果表明,花青素生物合成相关的候选基因PAL-1、CHS、ANS、CCoAOMT、GST-2、ABC-1、bHLH和WRKY-2的相对表达量与花青素积累量的相关性达到显著或极显著水平.表明,2个甘薯突变体材料块根薯肉紫色的缺失是由花青素的合成、转运和相关转录因子表达水平的降低共同引起的.通过转录组测序可以从中挖掘一些与花青素代谢相关的候选基因,为研究其在生物合成途径中的调控机制奠定基础.
Comparative transcriptome analysis on anthocyanin accumulation differ-ences in purple-fleshed sweetpotatoes and their mutants

后猛、李臣、宋炜涵、张允刚、李强

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江苏徐淮地区徐州农业科学研究所/中国农业科学院甘薯研究所/农业农村部甘薯生物学与遗传育种重点实验室,江苏 徐州 221131

江苏师范大学生命科学学院,江苏 徐州 221116

紫肉甘薯 转录组测序 花青素代谢 差异表达基因

国家重点研发计划国家重点研发计划现代农业产业技术体系建设项目

2019YFD10013002019YFD-1001304CARS-10

2022

10.3969/j.issn.1000-4440.2022.02.004

江苏农业学报
江苏省农业科学院

江苏农业学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.093
ISSN：1000-4440
年,卷(期)：2022.38(2)
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