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河南农业大学学报2024年第03期:甜瓜CmGLK转录因子调控果实品质的遗传网络解析

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作者:郭姚淼;段世享;刘港运;李鹏飞;康旗帅;杨森;豆峻岭;胡建斌;杨路明;朱华玉;

单位:河南农业大学园艺学院;

摘要:【目的】解析甜瓜CmGLK转录因子调控果实品质的调控网络,为甜瓜果实品质改良提供理论基础。【方法】以甜瓜HB42(WT)及其Cmglk基因近等基因系glk-NIL(NIL)为试材,对其自交授粉后30 d成熟果实的果肉进行转录组学和代谢组学分析。【结果】与甜瓜果实品质相关的草酰乙酸、磷酸二羟基丙酮、3-磷酸-D-甘油酸、熊果苷、D-葡萄糖-1,6-二磷酸、9,10-环氧十八烯酸、12,13-环氧-9-十八碳烯酸等代谢物均在NIL中下调表达。转录组学数据表明,参与三羧酸循环途径的苹果酸脱氢酶基因(MDH)、E2亚基氧化戊二酸脱氢酶2基因(E2-OGDHzhe2)在NIL中下调表达;参与糖酵解途径中的多数关键基因在NIL中下调表达,仅有丙酮酸脱氢酶基因(PDHA)、叶绿体醛酮还原酶基因(CHLAKR)、醛酮还原酶基因(AKR4C9)、丙酮酸激酶基因(PK)4个基因在NIL中上调表达;与可溶性糖相关的β-葡萄糖苷酶15基因(BGLU15)、β-葡萄糖苷酶12基因(BGLU12)、β-葡萄糖苷酶45基因(BGLU45)、β-葡萄糖苷酶42基因(BGLU42)关键基因在NIL中下调表达;参与亚油酸代谢途径中的9个脂氧合酶基因(LOX),其中5个在NIL中是上调表达的,4个在NIL中都是下调表达的。【结论】GLK转录因子可能通过调控可溶性糖和有机酸的代谢,从而影响甜瓜果实品质,初步解析了甜瓜CmGLK转录因子调控果实品质形成的遗传调控网络。

关键词:甜瓜;;转录组学;;代谢组学;;GLK转录因子;;果实品质

基金资助:国家自然科学基金面上项目(31872133);; 河南省自然科学基金优秀青年项目(212300410048);; 河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2020GGJS045)