蕉麻假茎纤维结构及其纤维细胞发育的转录组分析

作     者：刘明 吴密 陈涛 金刚 杨祥燕 覃旭 黄灿 彭欣怡 钟敬贤 杜英俊 周步进 

作者机构：广西壮族自治区亚热带作物研究所 广西壮族自治区农业科学院玉米研究所 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2024年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：广西农业科学院基本科研业务专项项目(桂农科 2023YM19)资助 

主　　题：蕉麻 香蕉 细胞壁 纤维细胞 转录组 

摘      要：本研究以蕉麻品系‘桂31-1号’和香蕉主栽品种‘桂蕉1号’为试材，利用扫描电镜比较蕉麻和香蕉纤维显微结构，并利用转录组测序技术从分子水平上对蕉麻纤维细胞发育进行生物信息学分析。结果发现，蕉麻纤维相比于香蕉细胞壁较厚、结构紧实、中腔空隙小，纵截面粗糙。蕉麻和香蕉共筛选到差异表达基因共2 831个，其中上调表达806个，下调表达2 025个。GO功能富集分析发现，生物过程方面，差异表达基因显著富集在植物型细胞壁(包括原代细胞壁和次生细胞壁)发生，碳水化合物、多糖、葡聚糖、β-葡聚糖生物合成和代谢，细胞分裂相关过程，纤维素的生物合成和代谢过程等；分子功能方面，DEGs显著富集在纤维素合酶活性、葡糖基转移酶活性等。这些通路与蕉麻细胞壁发生和纤维细胞发育密切相关。转录因子分析发现MYB、ERF、bHLH、C2H2、WRKY、NAC等家族转录因子，与蕉麻和香蕉纤维细胞发育显著相关。综上可见，细胞壁生物发生、多糖代谢、纤维素生物合成、纤维素合酶活性等代谢通路是调控蕉麻纤维细胞发育的主要代谢通路；MYB等家族转录因子可能参与调控蕉麻纤维细胞发育，为研究蕉麻纤维细胞发育规律提供了参考。