南方农业学报

作者：杨浩南, 杨春梅, 肖明娟, 赵留春, 苏静, 吴兴恩, 周玲, 彭磊,

关键词：芒果, 花芽分化, 转录组, 代谢组, 植物激素信号转导, 苯丙氨酸代谢途径,

【目的】 研究参与芒果花芽分化过程的次生代谢相关途径，为解析芒果花芽分化分子机制、保障芒果产业稳产高产提供参考依据。【方法】 以贵妃芒果为试验材料进行摘花处理，采集3个时间的腋芽样品，处理组样品标记为T1、T2和T3，对照组样品标记为CK1、CK2和CK3，采用第二代测序技术对不同样品进行转录组测序，以log2 Fold Change>1且P<0.05为标准筛选3个对照组（CK1 vs T1、CK2 vs T2和CK3 vs T3）的差异表达基因（DEGs），并对DEGs进行GO功能注释及KEGG信号通路富集分析。使用液相色谱—质谱联用技术（LC-MS）检测分析样品中的代谢物，以变量重要性投影（VIP）>1且P<0.05为标准筛选3个对照组的差异代谢物（DAMs）。结合转录组和代谢组分析植物激素信号转导和苯丙氨酸代谢途径，并对4个DEGs的转录组测序数据进行实时荧光定量PCR检测。【结果】 转录组测序结果显示，在3个比较组中共检测出8796个DEGs。在CK1 vs T1、CK2 vs T2和CK3 vs T3比较组中，表达上调的DEGs分别有2215、3013和3316个，表达下调的DEGs分别有1419、2146和2747个。GO功能注释结果显示，3个比较组在生物过程功能类别中均注释到细胞周期条目，在细胞组分类别中均注释到超分子聚合物和超分子纤维条目，在分子功能类别中均注释到微管马达活性条目。KEGG信号通路富集分析结果显示，3个比较组共同显著富集的信号通路包括类黄酮生物合成，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，淀粉和蔗糖代谢等途径。代谢组测序结果显示，在CK1 vs T1、CK2 vs T2和CK3 vs T3比较组中，含量上调的DAMs分别有41、33和53个，含量下调的DAMs分别有20、41和55个。KEGG代谢通路富集结果显示，3个比较组共同显著富集的代谢通路为类黄酮生物合成、苯丙氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢等。联合分析结果显示，植物激素信号转导途径中，3个含量增加的植物激素分别为生长素（IAA）、脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA），2个含量降低的植物激素分别为细胞分裂素（CTK）和赤霉素（GA）。对芒果进行摘花处理后，IAA信号转导通路中共有7种基因参与，其中2个基因上调表达；CTK信号转导通路中B型拟南芥反应调节因子（B-ARR）基因家族中既有表达上调又有表达下调的基因；在GA信号转导中，GID1、DELLA家族基因的部分成员表达下调。基于转录组与代谢组共鉴定到26个DEGs以及9个DAMs参与苯丙氨酸代谢途径，其中包括PAL、AST和TAT基因。实时荧光定量PCR结果显示，4个参与苯丙氨酸代谢途径基因的相对表达量与转录组FPKM变化趋势一致。【结论】 植物激素信号转导和苯丙氨酸代谢是影响芒果花芽分化的重要次生代谢途径，这2条途径在芒果摘花后通过改变激素组成、基因差异表达、产生次生DAMs等，使糖类代谢、氮代谢和酪氨酸代谢途径相互协调，进而影响芒果花芽分化。

来源：2026年第3期

《南方农业学报》期刊编辑部

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