南方农业学报

作者：聂阳阳, 毛洋, 戴艳娇, 蒋慧丹, 崔看, 谢运河, 贺爱国, 陈锦,

关键词：东南景天, 低温胁迫, 转录组, 代谢组,

【目的】 解析低温胁迫对东南景天生理机制、转录及代谢调控网络的影响，为后续研究东南景天抗寒机制及其在镉污染农田修复的工程应用提供科学参考。【方法】 以东南景天标准苗为试验材料，采用盆栽方法将东南景天低温（10和-2℃）处理6 h，测定对照（22℃）及低温处理后叶片中丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白含量、相对电导率、抗氧化酶活性等生理指标，并进行转录组和代谢组测序分析。【结果】 低温胁迫导致东南景天丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白含量及相对电导率极显著增加（P<0.01，下同），抗氧化酶活性显著（P<0.05）或极显著提高。与对照相比，10℃低温处理的转录组测序获得7152个差异表达基因（DEGs）,-2℃低温处理获得12972个DEGs，代谢组测序分别获得226和228个差异累积代谢物（DAMs）。转录组测序分析结果表明，在低温胁迫下，东南景天中类黄酮生物合成、MAPK信号通路、苯丙素生物合成，以及淀粉和蔗糖代谢均受明显影响。代谢组学分析结果显示，在低温胁迫下，黄酮和黄酮醇生物合成、甘油磷脂代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化，以及单萜生物合成等过程发挥关键的调控作用。转录组和代谢组富集通路存在重叠，关联分析表明戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、类黄酮生物合成及单萜合成的代谢得到增强。实时荧光定量PCR结果验证了转录组数据的可靠性，戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、类黄酮生物合成及单萜生物合成通路中的大多数DEGs表达极显著上调。【结论】 在低温胁迫下，东南景天生理指标发生变化，有多个转录和代谢通路共同响应低温胁迫，戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、类黄酮生物合成增加、单萜合成代谢增强，均对东南景天抵抗低温胁迫发挥关键的调控作用。

来源：2025年第2期

《南方农业学报》期刊编辑部

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