胡梦蝶, 李佳伟, 王梅, 刘彬, 马钰聪, 赵雨露, 杨鑫雷, 崔顺立, 侯名语, 蒋晓霞, 穆国俊
2022, 23(1):226-239.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210519001
摘要:花生在世界粮油食品中占有重要地位,其种皮颜色有白色、红色、紫色、粉红色及花斑等多种颜色,花斑种皮花生是其独特的成员之一,具有便于区分的优良性状。本研究以花斑种皮花生VG-02为研究材料,结果表明与花斑种皮颜色合成相关差异表达的miRNA富集的代谢途径有苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成、异黄酮的生物合成,昼夜节律-植物。miRNA测序结果中共筛选出86个差异表达miRNA,其中20个差异表达的miRNA与花生花斑种皮颜色合成相关。与花生花斑种皮花青素合成相关的20个差异表达miRNA包括miR_8、miR_50、miR_51和miR_239-x ,这4个是共同靶向花青素、类花青素和IFS靶基因的miRNA;调控CHS靶基因的miR_398-x,调控4CL靶基因的miR_482,调控F3’H靶基因的miR_266和miR_182以及调控花青素3-O-葡萄糖苷靶基因的miR_5,这是5个靶向花青素生物合成中结构基因的miRNA;miR858-y靶向调控MYB2和MYB3,这是1个靶向花青素生物合成调节基因的miRNA;miR_10、miR_15、miR_61、miR_72、miR_102、miR_116、miR_123、miR_193、miR_256和miR_862-z这10个是靶向CYP450靶基因的miRNA。miRNA测序与转录组联合分析KEGG代谢通路表明类黄酮生物合成是花生种皮花斑形成最直接的代谢途径。本研究对于全面揭示花斑花生种皮花青素合成的分子机制有重要意义。
刘 彬, 赵雨露, 杨鑫雷, 张建恒, 孙鑫博, 刘晓清, 温晓敏, 耿艳楼, 李悦有, 穆国俊, 吕 玮
2022, 23(3):706-721.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211114002
摘要:藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)种质资源的准确鉴别是遗传多样性研究及藜麦种业和产业发展的前提和基础。本研究利用 MultipSeq 多重 PCR 扩增子捕获技术获得 656 个 SNP,对 251 份藜麦种质资源进行遗传多样性分析,并利用 perl脚本构建每份种质资源的 DNA 指纹图谱,基于指纹图谱信息构建个体分子身份证。群体遗传结构分析表明,251 份种质资源被划分为 2 个类群Ⅰ和Ⅱ,分别对应安第斯高原型藜麦群和智利低海拔型藜麦群;类群Ⅰ、Ⅱ群体遗传多样性指数分别为0.0037 和 0.0036,群体分化指数为 0.14;群体主成分分析结果与群体遗传结构分析结果完全一致,类群间存在部分遗传交叉现象;系统发育分析显示类群Ⅰ包括以玻利维亚、秘鲁为主的 152 份种质资源,类群Ⅱ包括以智利为主的 99 份种质资源,其中类群Ⅰ又进一步划分为Ⅰ-1 和Ⅰ-2 两个亚群,亚群Ⅰ-1、Ⅰ-2 的 Nei′s 遗传距离为 0.054。112 份河北石家庄种质材料中,40 份与玻利维亚种质群亲缘关系较近、24 份与秘鲁种质群亲缘关系较近、48 份与智利种质群亲缘关系较近。本研究构建的 251 份藜麦种质材料分子身份证能够达到对种质材料溯源和保护的作用,同时群体遗传多样性分析结果对于我国藜麦种质资源划分和系统整理具有一定的参考意义。
马钰聪, 赵雨露, 李佳伟, 刘 彬, 王春妹, 张 敏, 张利苹, 蒋晓霞, 穆国俊
2022, 23(4):1143-1154.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20211121001
摘要:花生的营养保健价值不断受到重视,鲜食花生尤其是高糖甜花生逐渐被消费者喜爱。在花生品质育种中,子仁糖分已成为当今重要的育种目标之一,糖代谢分子调控机理的研究凸显重要。花生糖含量是花生品质性状的决定因子之一。本研究中的高糖花生品系DJ的含糖量和普通花生品系DG存在品种间显著差异。糖分含量测定结果表明,DJ子仁总糖、可溶性糖及蔗糖含量分别是DG的2.4倍(p-value = 8.38×10-12 < 0.001)、2.3倍(p-value = 3.64×10-10< 0.001)和4.0倍(p-value = 1.71×10-9 < 0.001)。RNA-seq及KEGG分析结果表明,3371个差异表达基因富集到117条通路,其中4条与糖代谢密切相关。筛选出与糖代谢相关的通路主干结构基因7个,包括SS、FBP、HK、MAN、PFK、GPI和TPSA;与衍生物相关的基因8个,包括USP、RHM 、GMLS、2个UGDH、UGE、GLCAK和GALE;新基因1个GAE。在差异代谢物中定位到蔗糖、果糖、海藻糖、1-磷酸甘露糖、腺苷二磷酸葡萄糖、二磷酸尿苷乙酰氨基葡萄糖、尿苷二磷酸葡萄糖等,其中蔗糖、果糖、海藻糖显著上调,差异倍数分别为1.18、1.33和8.37。转录组与代谢组联合分析结果表明,淀粉和蔗糖代谢与果糖和甘露糖代谢是糖代谢的关键通路,蔗糖、果糖和海藻糖为主要差异代谢物质。16个关键差异表达基因qRT-PCR验证结果表明,SS、HK和GPI上调,FBP、MAN、PFK、USP、RHM、TPSA、GMLS、2个UGDH、UGE、GLCAK、GALE和GAE下调,调控趋势与转录组学趋势一致。本研究结果将为深入探究花生子仁糖代谢的分子调控机理提供参考。