华北农学报

作者：宫瑞, 张林琳, 崔彦玲, 陈海丽, 李然红, 潜宗伟

单位：1 牡丹江师范学院 生命科学与技术学院,黑龙江 牡丹江 157011；2 北京市农林科学院 蔬菜研究所,蔬菜生物育种全国重点实验室,国家蔬菜工程技术研究中心,蔬菜种质改良北京市重点实验室,北京 100097

关键词：菠菜,冷胁迫,热胁迫,转录组,代谢组,候选基因,

基金：北京市联合攻关项目(G20220628003-01); 北京市农林科学院创新项目(KJCX20230126); 北京蔬菜研究中心创新发展计划(KYC202302); 北京蔬菜研究中心协同创新项目(XTCX202302)

温度胁迫是影响菠菜品质和产量的主要非生物胁迫之一,研究菠菜对温度胁迫响应的分子机制对菠菜抗逆育种具有重要意义。为给菠菜抗冷胁迫、热胁迫机制研究提供理论基础,以菠菜耐冷胁迫自交系D3和耐热自交系M10为试验材料,对其在冷胁迫和热胁迫下的转录组和代谢组进行了分析,以期探讨菠菜抗逆的转录和代谢机制。转录组学分析表明,在冷胁迫和热胁迫下,耐冷自交系D3和耐热自交系M10的差异基因富集最多的途径基本相同。代谢组学分析表明,冷胁迫下在基因与基因组数据库(KEGG)富集通路中共同富集在嘧啶代谢、赖氨酸降解通路中;热胁迫下在KEGG富集通路中共同富集在色氨酸代谢,甲苯降解,各种其他次生代谢物的生物合成,甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸的代谢通路中;转录组学和代谢组学联合分析结合基因注释,确定了SpADH(sov2g036390)、SpSHMT(sov1g001130)、SpALDH-1(sov4g007150)为菠菜耐冷胁迫的候选基因,SpALDH-1(sov4g007150)、SpALDH-2(sov1g043320)、SpNPC(sov1g040610)为菠菜耐热胁迫的候选基因,其中,SpALDH-1(sov4g007150)在冷胁迫和热胁迫下都显著表达,可能是菠菜抗逆的相关调控基因。

来源：2024年第6期

《华北农学报》期刊编辑部

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