作者:穆国俊等 来源:《植物科学前沿》 发布时间:2022/2/28 12:45:48
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多组学联合分析提供对花生种皮花青素合成新见解

 

花生是世界上最重要的经济和油料作物之一。目前,市场上很少有种皮中富含花青素的花生品种,但具有相关性状的品种选育一直受到育种者的关注。近日,河北农业大学穆国俊、杨鑫雷等在《植物科学前沿》(Frontiers in Plant Science)在线发表研究论文,基于多组学分析揭示了不同花生种皮花青素生物合成的调节机制。

该研究采用粉红色和紫色种皮的两个花生品种G110(G)和Z18-40(Z)进行多组学与miRNA-target基因的相互作用联合分析。通过紫外-可见分光光度计分析发现,Z18-40的花青素含量在 30DAF(开花后天数)和45DAF 时比G110高7.49-8.62倍。

之后,研究人员共鉴定了14个与花青素生物合成相关的候选基因,在不同的对照组之间进行相关(R2 ≥ 0.80)分析鉴定了一个与羟基肉桂酰转移酶(HCT)生物合成相关的新基因Ah21440。此外,该研究表明,花青素 3-O-葡萄糖苷 (Kuromanin, pmb0550) 是在 G1_vs_G2、Z1_vs_Z2、G1_vs_Z1 和 G2_vs_Z2 中分别使用多组学联合分析鉴定的唯一常见的差异积累代谢物 (DAM)。转录组中 miRNA 靶基因与 DEG 的相关性分析表明,AhmiR2950、AhmiR398、AhmiR50和AhmiR51调节 HCT 和查耳酮生物合成相关候选基因(Ah21440、AhCHS、AhCHI)。

最后,研究人员使用定量实时PCR(qRT-PCR)验证了所有14个候选基因和4个差异表达的miRNA,其趋势与之前的转录组数据一致。该结果为深入研究花生种皮中花青素代谢机制提供重要参考,并且有望为培养具有浓缩花青素的花生品种提供有益的见解。(来源:中国科学报 张晴丹)

相关论文信息:https://doi.org/10.3389/fpls.2022.818345

 
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