转录组与代谢组联合分析揭示遮阴胁迫下甘薯的代谢响应途径

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王雁楠

作者： 王雁楠;陈金金;卞倩倩;胡琳琳;张莉;尹雨萌;乔守晨;曹郭郑;康志河;赵国瑞;杨国红;杨育峰

作者机构：

关键词： 甘薯;遮阴胁迫;转录组;代谢组;响应途径

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2023 年 007 期

页码： 1785-1798

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 甘薯是喜光作物,但其在套种栽培模式中一般处于低位被遮阴,大田生长中后期也时常面临阴雨寡照天气而影响块根干物质积累,因此,解析甘薯在遮阴胁迫下的代谢响应途径可为其耐荫性品种改良提供理论依据。本研究对甘薯品种郑红23号进行透光率50%的遮阴胁迫15 d后发现,遮阴胁迫下郑红23号的叶绿素b以及总叶绿素含量较自然光照下均显著提高;叶绿素光系统PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）和光合性能综合指数（PIABS）在遮阴胁迫下均显著下降;净光合速率和水分利用率显著降低,SOD酶和POD酶活性则显著提高;此外,遮阴胁迫显著提高了郑红23号的蔓长和比叶面积,根鲜重则显著降低。对遮阴胁迫和自然光照条件下的叶片组织进行转录组和代谢组联合分析发现,差异基因和差异代谢物主要共同富集于苯丙素合成途径、糖代谢相关途径、鞘脂代谢途径和精氨酸合成途径。苯丙素合成途径富集到的上调差异表达基因多数为POD酶家族基因,说明遮阴胁迫触发了甘薯的ROS活性氧清除系统。同时,遮阴胁迫降低了甘薯植株的糖代谢水平,叶片可溶性糖含量下降,淀粉合成与降解均受到抑制,块根膨大受阻。而鞘脂及精氨酸代谢途径则可能通过提高生物膜的稳定性以及增加多胺类抗逆因子的合成底物来使植株更好地适应遮阴胁迫。以上结果为理解遮阴胁迫下甘薯的代谢响应途径提供了新的理论依据。

分类号： S531

  • 相关文献

[1]基于转录-代谢联合分析哈茨木霉ACCC32527对NaCl胁迫的分子调节. 向杰,陈敬师,夏鑫鑫,刘快,李世贵,顾金刚. 2019

[2]NaCl胁迫下哈茨木霉ACCC32524的转录组和代谢组分析. 向杰,陈敬师,夏鑫鑫,刘快,李世贵,顾金刚. 2019

[3]转录组及代谢组联合解析胡麻根部对盐胁迫的响应机制. 赵玮,赵利,张建平,齐燕妮,王利民,谢亚萍,李闻娟,党照,袁明璐,张艳萍. 2022

[4]转录组与代谢组联合解析红花槭叶片中花青素苷变化机制. 陆小雨,陈竹,唐菲,傅松玲,任杰. 2020

[5]银川羊角椒雄性不育两用系转录组与代谢组关联分析. 颜秀娟,何鑫,赵云霞,高晶霞,王学梅. 2021

[6]转录组和代谢组在林木真菌病害防御反应中的应用研究进展. 邓薪岐,王谢,严晓军,柯佳君,杨叶,李艳,徐丹萍,卓志航,严贤春. 2022

[7]基于转录组和代谢组解析香瓜茄果实类黄酮代谢差异. 司诚,杨世鹏,孙祝,张广楠,钟启文. 2023

[8]基于转录组和代谢组分析马齿苋根茎叶中类黄酮代谢. 张少平,邱珊莲,黄惠明,张帅,林宝妹,洪佳敏,郑开斌. 2021

[9]杂交兰及其花艺突变体中类黄酮成分差异的代谢-转录组联合分析. 孔兰,林榕燕,林兵,钟淮钦. 2023

[10]遮阴对柠檬香茅中萜类化合物及其合成酶基因影响研究. 张少平,邱珊莲,黄惠明,李海明,李洲,鞠玉栋,郑开斌. 2023

[11]遮阴对柠檬香茅类黄酮及其合成酶基因差异表达研究. 张少平,鞠玉栋,李洲,练冬梅,吴松海,赖正锋,洪建基. 2023

[12]基于转录组测序数据的甘薯SSR标记开发及群体聚类分析. 杨育峰,史典义,王雁楠,杨国红,徐心志,翟红,何绍贞,刘庆昌,苏文瑾. 2018

[13]甘薯响应冷胁迫的转录组分析. 周桦楠,潘家荃,刘冠求,万博,王凯,于涛. 2022

[14]腐皮镰刀菌侵染甘薯的转录组分析. 罗勤川,唐伟,马居奎,陈晶伟,杨冬静,高方园,孙厚俊,谢逸萍,张成玲. 2023

[15]遮阴胁迫对丹参生长及光合特性的影响. 陈晖,郭宝金,任丽华,高秋美,孟庆峰,韩金龙,王志芬. 2017

[16]干旱胁迫下高羊茅叶片的代谢组学分析. 李小冬,王小利,王茜,张瑜,蔡璐. 2016

[17]低氮胁迫对高羊茅IAA生长素代谢组影响的研究. 李小冬,舒键虹,王茜,陈莹,吴佳海,蔡一鸣,王小利. 2016

[18]转基因作物的非预期效应及其检测. 张焕春,陈笑芸,汪小福,杨桂玲,徐俊锋,李玥莹. 2012

[19]多组学技术揭示葡萄叶片响应灰葡萄孢菌侵染的抗性机制. 方献平,和雅妮,奚晓军,查倩,张丽勍,蒋爱丽. 2019

[20]烟草叶片对不同光质短期应答的代谢轮廓. 孟霖,梁盟,王程栋,刘晓冰,宋文静,时焦,徐宜民. 2015

作者其他论文 更多>>

微信小程序