多组学手段揭示嫁接茶树接穗对砧木的影响

作     者：周泳臣 刘颖 郑文忠 高峻 孔胜 吕才有 Zhou Yongchen

作者机构：云南农业大学茶学院云南昆明650100 云南省现代农业茶叶产业体系建设栽培研究室云南昆明650201 普洱茶树良种场云南普洱665000 

出 版 物：《江苏农业科学》 (Jiangsu Agricultural Sciences)

年 卷 期：2023年第51卷第7期

页      面：118-131页

学科分类：09[农学] 090203[农学-茶学] 0902[农学-园艺学] 

基　　金：国家茶叶产业技术体系建设专项(编号:CARS-19) 云南省科技计划项目(编号:202004BI090055) 云南省现代农业茶叶产业技术体系建设栽培研究室项目(编号:2018KJTX007)。 

主　　题：茶树嫁接 砧木 代谢组学 转录组测序 联合分析 

摘      要：利用代谢组与转录组的技术手段对嫁接后的茶树砧木短节白毫和未经过嫁接的茶树品种短节白毫进行分析,揭示关键代谢物及基因的调控机制。结果表明:(1)茶树品种短节白毫作为砧木在嫁接后其表型性状发生了改变,叶长叶宽显著增加,节间变长。(2)茶树品种短节白毫作为砧木在嫁接前后共检测到807个代谢物,其中有238个显著变化的差异代谢物,127个差异代谢物在嫁接后含量降低,而另111个含量增加。这些差异代谢物按照数量从多到少依次为黄酮类、酚酸类、鞣质、有机酸、氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、脂质、其他类、木质素与香豆素、生物碱。差异代谢物在40条KEGG通路中富集,大多数已经鉴定的差异代谢物存在于嘌呤的代谢、类黄酮的生物合成、黄酮及黄酮醇的生物合成、花青素生物合成等途径中。筛选出9 984个差异基因,4 830个差异基因在嫁接后含量降低,有5 154个差异基因在嫁接后含量增加,差异基因在140条KEGG通路中富集,大多数已经鉴定的差异基因存在于植物-病原相互作用、植物激素信号转导、植物的MAPK信号、内质网中的蛋白质加工、苯丙烷生物合成等途径中。(3)短节白毫作为砧木在嫁接后其黄酮类物质含量[根皮苷(C01604)等]在基因LOC1142564376等的调控下整体上是减少的;氨基酸及其衍生物类物质含量[5-氨基戊酸(C00431)等]在基因LOC114260176等的调控下整体上是增加的;酚酸类物质含量[对香豆醛(C05608)等]在基因LOC114292363等的调控下整体上是增加的。期待该研究结果为嫁接在茶树中的应用提供理论依据,为促进茶树育种、茶叶的品质及制茶工艺奠定理论基础。