南方农业学报

作者：何芳练, 刘莉莉, 邱祖杨, 董伟清,

关键词：芋, 转录组, 淀粉生物合成, 代谢, 表达模式,

【目的】开展芋(Colocasia esculenta)不同组织的转录组试验,为芋基因功能和代谢调控网络的分子机制研究提供基因资源。【方法】采集播种90 d的荔浦芋1号芋球茎、叶片、叶柄和根进行生理检测和转录组测序,对不同组织的差异表达基因(DEGs)进行GO和KEGG功能富集分析,并对淀粉生物合成和代谢相关基因进行发掘和表达模式分析。【结果】芋球茎的淀粉和可溶性糖含量分别为134.85和23.92 mg/g,在4种组织中含量最高。转录组测序共获得85.41 Gb Clean data,与参考基因组比对效率为90.30%~92.56%,共33828个基因获得功能注释。不同组织间DEGs数量为5625~10562个。球茎与根、叶片和叶柄的比较组中,在生物过程中分别富集到与淀粉生物合成和代谢相关的GO功能2、5和5个;KEGG富集分析显示,在淀粉和蔗糖代谢途径分别富集到146、161和126个DEGs。通过富集分析发掘涉及淀粉生物合成和代谢相关DEGs共82个,其在4种组织中呈不同表达模式,其中ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因(AGPase基因)(Taro_004018和Taro_026553),颗粒结合淀粉合成酶基因(GBSS基因)(Taro_033806),以及淀粉分支酶基因(SBE基因)(Taro_009230)等基因在球茎的表达显著高于其他组织(P<0.05)。【结论】GO和KEGG功能富集分析显示芋4种组织在代谢功能方面有差异,球茎在淀粉含量及淀粉生物合成关键酶基因的表达高于其他组织,是淀粉的储藏器官。

来源：2023年第10期

《南方农业学报》期刊编辑部

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