筛选白花油茶胚性愈伤组织诱导成苗的关键激素通路及相关基因

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王江英

作者： 王江英;葛金涛;邵小斌;朱朋波;孙明伟;赵统利;汤雪燕

作者机构：

关键词： 油茶;植物激素;植株再生;代谢组;转录组;差异代谢物;差异表达基因

期刊名称： 江苏农业学报

ISSN： 1000-4440

年卷期： 2025 年 41 卷 003 期

页码： 599-614

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 植物激素在植物无性繁殖器官再生中发挥着关键作用，本研究探究白花油茶再生过程中激素调控机理，为加速山茶属植物再生及遗传转化提供理论基础。本研究采用综合代谢组学-转录组学分析方法，筛选出白花油茶胚性愈伤组织诱导及分化成苗5个阶段(S1～S5)中植物激素相关的差异代谢物(DAMs)和编码关键代谢酶的差异表达基因(DEGs)。液相色谱-质谱(LC-MS)分析结果显示，在S1～S5共获得51种激素相关差异代谢物；通过Illumina HiSeq测序，共发现与植物激素相关的54个差异表达基因，其中21个差异表达基因作用于植物激素信号转导通路中，33个差异表达基因参与激素合成代谢。此外，KEGG富集分析结果表明，在白花油茶植物再生过程中，相比于其他激素，生长素、细胞分裂素和水杨酸的调控作用较为明显，激素含量分析结果表明，生长素和水杨酸的平均含量分别高达细胞分裂素的18.81倍和201.94倍，而赤霉素等其他激素仅为细胞分裂素的2%～27%;同时差异表达基因也显著表达在生长素、细胞分裂素和水杨酸的合成途径中。研究以上3种激素合成途径中的DAMs和DEGs之间的通路关系发现，在KEGG通路中共富集到8种差异代谢物，包括吲哚、L-色氨酸、色胺、吲哚-3-乙酸、玉米素核苷、反式-玉米素-9-β-葡萄糖苷、异戊烯腺嘌呤核苷、L-苯丙氨酸；18个差异表达基因，包括ALDH、TAA1、COMT、IPT、TRIT1、CKX、PAT和PAL等。对其他内源激素的进一步分析结果表明，赤霉素、脱落酸和茉莉酸在油茶再生过程中含量较低，生长素和水杨酸平均含量分别高达赤霉素的757倍和8 130倍；同时KEGG富集了15个差异表达基因，包括KAO、GA2ox、ZEP及OPR等，这些基因在再生过程中与ALDH等18个基因发挥着相互作用。

分类号： S794.4

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