南方农业学报

作者：魏治远, 晏霜, 解璞, 郑乾明,

关键词：红肉火龙果, 淀粉降解, 差异表达基因, 转录组,

【目的】 挖掘红肉火龙果淀粉降解相关基因并分析其在果实不同发育时期的表达模式，为阐明红肉火龙果果实成熟过程中的淀粉降解途径提供理论依据。【方法】 供试红肉火龙果品种为软枝大红，选取4个不同发育时期（花后19 d、花后22 d、花后25 d和花后28 d）果实进行转录组测序，以差异倍数（Fold Change）≥2且错误发现率（FDR）<0.01为标准，筛选不同发育时期果实间的差异表达基因（DEGs），进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析，通过实时荧光定量PCR验证转录组测序数据的可靠性并分析候选基因的表达模式。【结果】 经转录组测序共获得22.84 Gb有效数据（Clean data），共获得76618317条有效序列（Clean reads）,GC含量为44.78%～46.83%,Q20为98.89%～99.74%,Q30为96.73%～98.53%。与花后19 d相比，花后28 d共有4194个DEGs，其中1728个上调表达，2466个下调表达。GO功能注释分析结果表明，花后28 d与花后19 d比较组的DEGs注释到生物学过程、细胞成分和分子功能3个类别，在生物学过程中，涉及细胞过程的DEGs数量最多，其次是代谢过程。KEGG信号通路富集分析结果表明，花后28 d与花后19 d比较组的DEGs在淀粉和蔗糖代谢通路显著富集。筛选出红肉火龙果淀粉降解途径的10个相关基因，分别为葡聚糖水激酶（GWD）基因（HU02G00177）、磷酸葡聚糖水激酶（PWD）基因（HU09G02021）、磷酸葡聚糖磷酸酶（SEX）基因（HU07G01227）、β-淀粉酶（BAM）基因（HU10G00833、HU10G00777）、α-淀粉酶（AMY）基因（HU05G01323、HU02G00293、HU02G01323）、异淀粉酶（ISA）基因（HU11G01417）、歧化酶（DPE）基因（HU09G01260）。实时荧光定量PCR检测结果表明，10个淀粉降解基因的表达趋势与转录组测序数据一致。HU02G00177、HU07G01227、HU10G00833、HU10G00777、HU02G00293和HU11G01417基因相对表达量在果实发育后期均高于果实发育前期。【结论】 红肉火龙果淀粉降解相关基因在果实不同发育时期的表达模式具有差异，其中GWD基因（HU02G00177）、SEX基因（HU07G01227）、BAM基因（HU10G00833、HU10G00777）、AMY基因（HU02G00293）、ISA基因（HU11G01417）可能在果实发育后期发挥重要作用。

来源：2025年第2期

《南方农业学报》期刊编辑部

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