甘薯响应冷胁迫的转录组分析

甘薯是世界第七大粮食作物，虽然甘薯对盐、旱等胁迫的抗逆性较强，但因其起源热带而对低温耐受性差，目前低温已经成为影响甘薯产量及限制甘薯种植面积的重要非生物胁迫。本研究以耐冷品种辽薯36为试验材料，在低温处理0 h、6 h、24 h和48 h后，利用转录组测序技术筛选与冷胁迫紧密相关的代谢通路和差异表达基因。结果共获得甘薯转录组数据75.01 Gb，与参考基因组比对效率达76.33%。差异表达基因分析结果表明，甘薯响应冷胁迫的过程中有6282个基因上调表达，3881个基因下调表达，其中283个共有基因在低温处理6 h、24 h和48 h上调表达，26个基因在3个处理中均下调表达。GO功能富集分析发现，差异表达基因被大量富集到蛋白激酶活性、过氧化物酶活性、氧化还原酶活性、蛋白质磷酸化、氨基酸跨膜转运、蛋白质生色团连锁及果胶分解代谢分子功能和生物学过程等分类条目中。KEGG代谢通路富集分析表明，苯丙烷生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、植物-病原相互作用、谷胱甘肽代谢这5个代谢通路富集了大量的差异表达基因。本研究为甘薯耐冷基因克隆及耐冷机制解析提供了理论依据。