• 研究报告 • 下一篇
张向歌, 陈晨, 程珊, 李春鑫, 朱雅婧, 许欣然, 王会伟*
河南省农业科学院经济作物研究所, 郑州 450002
Identification and Analysis of Tuber-specific Expression Genes in Cyperus esculentus
Xiangge Zhang, Chen Chen, Shan
Cheng, Chunxin Li, Yajing Zhu, Xinran Xu, Huiwei Wang*
Industrial Crop Research Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China
摘要: 块茎是油莎豆独特且极其重要的器官, 富含油脂且具有与种子类似的繁殖能力, 研究油莎豆块茎中特异性表达的基因对于解析其块茎特异性生长发育(尤其是油脂积累)的调控机理具有重要意义。通过对油莎豆主要器官(根、叶、分蘖节、匍匐茎和块茎)的转录组测序, 全面地筛选块茎中特异性表达的基因, 并分析相关基因功能。结果表明, 分别以根、叶、分蘖节、匍匐茎为参照, 经过多组比对分析之后共鉴定出155个块茎特异性表达基因; GO富集分析显示, 种子发育、种子油体合成、油脂储存、脱落酸响应、热激响应、非生物刺激响应和蛋白折叠相关的7个GO条目被显著富集, 这些GO条目涉及的基因恰好反映出油莎豆块茎独特的与种子类似的发育特性。其中, CESC_00080和CESC_16572编码油体钙蛋白, CESC_08636、CESC_12549和CESC_17828编码油体蛋白, 均参与植物油体形成, 而油体形成是植物完成油脂储存的关键步骤, 表明这些油体形成相关基因在块茎中特异性的表达可能是油莎豆在块茎中储存大量油脂的关键所在。另外, 本研究还筛选出8个块茎特异性表达转录因子编码基因, 如CESC_00448 (abscisic acid insensitive 5-like protein ABI5)和CESC_03736 (heat stress transcription factor C), 而鉴定的块茎特异性表达基因中存在一些它们潜在的靶基因, 表明这些转录因子编码基因可能调控各自靶基因的特异性表达。综上所述, 本研究结果可为油莎豆块茎发育相关的基因调控网络构建以及块茎特异性基因表达的分子机制解析提供重要的参考。