‘陇薯8号’马铃薯块茎淀粉积累特性及淀粉-蔗糖代谢途径转录组分析
2023-01-03分类号:S532
【部门】甘肃省农业科学院马铃薯研究所/甘肃省马铃薯种质资源创新工程实验室 国家种质资源渭源观测实验站
【摘要】为探究超高淀粉马铃薯品种‘陇薯8号’的淀粉积累特性及调控的关键基因,以露地平播种植的‘陇薯8号’为试材,对盛花期(T_1)至其后15(T_2)、30(T_3)、45(T_4)和60 d(T_5)的块茎进行蔗糖、淀粉含量测定与转录组测序及相关分析。结果表明:在整个取样期内,蔗糖含量在T_1—T_3期显著降低,之后有所回升;总淀粉含量随着发育进程的推进不断增加,其中T_2—T_3为激剧增长期,T_3—T_5增长较缓慢。转录组测序共获得14 634个基因在不同发育时期块茎中的转录表达数据,4个相邻时期比较组T_1 vs T_2、T_2 vs T_3、T_3 vs T_4和T_4 vs T_5的差异表达基因总数分别为1 279、427、184和300个,功能注释和代谢通路分析发现共有24个淀粉与蔗糖代谢途径相关的基因在各时期差异表达,其中只有蔗糖合酶基因Soltu.DM.09G031820和Soltu.DM.07G013370、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因Soltu.DM.01G049590、淀粉合酶基因Soltu.DM.02G027020和糖原磷酸化酶基因Soltu.DM.03G007710在整个取样期都高水平表达,且在T_2和T_5时期的表达量均高于低淀粉品种‘陇薯13号’。结合蔗糖、淀粉含量和基因表达的动态变化规律,推测Soltu.DM.09G031820、Soltu.DM.07G013370、Soltu.DM.01G049590和Soltu.DM.02G027020可能在‘陇薯8号’块茎淀粉的合成和积累中发挥重要的调控作用。
【关键词】马铃薯 发育时期 淀粉-蔗糖代谢 转录组分析
【基金】甘肃省农业科学院生物技术育种专项(2020GAAS10);甘肃省农业科学院科技创新专项(2021GAAS12、2021GAAS28);; 甘肃省自然科学基金(21JR7RA728);; 国家现代农业产业技术体系(CARS-09-P06)
【所属期刊栏目】中国农业大学学报
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