不同光源条件下与花生株高变化相关的转录组分析

作     者：杨永庆 马晓蕾 李玉荣 王瑾 

作者机构：河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室 

出 版 物：《四川农业大学学报》 (Journal of Sichuan Agricultural University)

年 卷 期：2023年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：河北省农林科学院人才引进项目（C22R0311） 国家花生现代农业产业技术体系项目(CARS-13) 河北省现代农业产业技术体系油料创新团队(HBCT2018090101 HBCT2018090201) 河北省现代种业科技创新专项(21326316D) 河北省农林科学院现代农业科技创新工程(2022KJCXZX-LYS-11) 河北省农林科学院基金(2021060201) 

主　　题：花生 株型 光照 转录组 分子网络调控 

摘      要：【目的】为了探究不同光源条件下与花生株高变化相关的基因，【方法】以冀花5号（直立型）和开选01-6（匍匐型）品种为研究材料，分别在LED光和自然光两种培养条件进行盆栽试验。【结果】冀花5号在强光条件下株高显著变矮，而开选01-6变化幅度不大，表明冀花5号对光照反应相对敏感。转录组的PCA结果显示LED光源下冀花5号和开选01-6距离相对较近，自然光源下冀花5号和开选01-6距离较近，说明光照对基因表达的影响大于基因型间的差异影响。GO和KEGG注释分析发现不论在差异表达数目、基因类型或主要响应的调控网络上，冀花5号和开选01-6对不同光源的响应存在显著差异，尤其差异基因在植物昼夜节律相关的通路上显著富集，暗示着植物昼夜节律调控网络对株型的形态建成至关重要。进一步分析发现分别有16个和19个植物昼夜节律相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应，分别有6个和17个植物激素信号转导相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应，表明这些基因在花生株型形态建成中起着关键调控作用。【结论】昼夜节律调控途径是调控株高变化的主要途径，植物生长激素信号在其中也起了关键作用。以上研究结果对育种家深入理解不同光源条件下花生株型的形态建成具有重要的参考价值。