南方农业学报

作者：谭永言, 曾帅波, 陆安彬, 唐华江, 杨豪, 彭丽莎, 沈丝, 刘仁祥,

关键词：烟草, 烟叶生物量, 杂种优势, 转录组学, 超显性效应,

【目的】 基于转录组学解析基因超显性效应在烟叶生物量杂种优势形成中的作用机制，为高产杂交种选育提供理论依据。【方法】 以具有生物量杂种优势的杂交种（K326×GDH88）及其双亲为材料，通过测定烟草亲本与杂交种的生物量，确定杂种优势形成的关键时期，并采用转录组测序技术分析烟草烟叶生物量杂种优势相关差异表达基因（DEGs）及其表达模式。【结果】 移栽后45~52 d杂交种的生物量出现正向杂种优势，移栽后45~52 d的中亲优势变化最大的阶段，且杂交种基因的表现模型从加性中亲模型转变为正向显性模型，故移栽后45 d是解析杂交种烟叶生物量形成关键时期。对移栽后45 d的样品进行转录组测序分析，结果发现杂交种与双亲之间存在2660个DEGs，超显性表达的DEGs有1683个，占比63.27%，可能是烟叶生物量杂种优势形成的主要原因。在超显性表达的DEGs中，有28个超显性上调表达的DEGs富集在光合作用相关通路上；10个超显性下调表达的DEGs富集在呼吸作用相关的蔗糖和淀粉代谢通路上，光合作用和呼吸作用中超显性表达的DEGs可能是调控杂交种生物量杂种优势形成的关键候选基因。【结论】 烟草杂交种烟叶生物量杂种优势形成的关键时期是移栽后45 d。烟叶生物量杂种优势的形成主要受DEGs的超显性效应影响；光合作用和呼吸作用相关的DEGs超显性上调表达和超显性下调表达可能是烟叶生物量杂种优势的形成原因。

来源：2024年第10期

《南方农业学报》期刊编辑部

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