Page 122 - 《广西植物》2024年第7期
P. 122
1 3 2 2 广 西 植 物 44 卷
将转录本与 6 大数据库(NR、Swiss ̄Prot、Pfam、 分别占总变量的 37.30% 和 24.10% ( 图 2:AꎬB)ꎮ
eggNOG、GO 和 KEGG)比对以获取注释信息ꎮ 通过 OPLS ̄DA 分析结果(图 2:CꎬD)显示ꎬ两种离子模式
RSEM v1.3.1 软件(Li & Peweyꎬ 2011) 计算基因的 下差异代谢物 R 值均高于 Q 值ꎬ并且 Q 与 Y 轴截
2
2
2
TPM 值(transcripts per million readsꎬ每百万读段中 距小于 0ꎬ说明样本数据描述良好ꎮ
来自于某转录本的读段数)ꎬ利用 DESeq2 v1.24.0 在正、负离子模式下共鉴定出 614 个 SCMsꎬ其
软件(Michael et al.ꎬ 2014) 筛选 2 个组的差异表达 中ꎬ正离子模式下 257 个ꎬ上调的有 148 个ꎬ下调
基因( differentially expressed genesꎬDEGs)ꎬ将阈值 的有 109 个ꎬ负离子模式下 357 个ꎬ上调的有 147
差异倍数 FC ≥ 2 且修正 P 值(P adjust) < 0.05 作 个ꎬ下调的有 210 个(图 2:EꎬF)ꎮ
为筛 选 标 准ꎮ 以 P adjust < 0. 05 为 标 准ꎬ 采 用 2.1.2 主要的 SCMs 分析 从 614 个 SCMs 中筛选
Goatools v0.6.5 软件(Klopfenstein et al.ꎬ 2018)进行 出相对含量前 30 的差异代谢物ꎮ 由表 2 可知ꎬ黄酮
GO 富集分析和 KEGG 通路富集分析ꎬ筛选参与叶 类化合物有 9 种ꎬ均在 YL 组表达上调ꎬ以吡喃酮啡
色变化的关键基因ꎮ 肽 A 上调最为显著ꎬ上调了 2.28 倍ꎬ槲皮素 3 ̄O ̄
1.3.3 代谢物与基因相关性分析 采用 Prism 8.0 (6″ ̄乙酰葡萄糖苷)也上调了 1.55 倍ꎻ5 种核苷及其
(GraphPadꎬUSA)软件进行 SCMs 与 DEGs 的皮尔 衍生物在 YL 中有差异积累ꎬ其中 2 种嘧啶核苷显
森(Pearson) 相关性分析ꎮ 以 相 关 性 系 数 | r | ≥ 著上调ꎬ3 种嘌呤核苷显著下调ꎻ9 种脂类代谢物中ꎬ
0.8 且 P < 0.05 为阈值ꎬ得到 SCMs 与 DEGs 的分 有 5 种在 YL 中上调ꎬ主要为异戊烯醇脂类ꎻ2 种有
子间相互作用关系数据ꎮ 机酸中ꎬ1 种显著上调ꎬ另 1 种显著下调ꎮ
1.3.4 RT ̄qPCR 验 证 选 用 8 个 DEGs 进 行 RT ̄ 2.1.3 SCMs 的 KEGG 通路分析 将 YL 和 NYL 的
qPCR 来检 验 转 录 组 数 据 的 可 靠 性ꎬ利 用 Primer SCMs 进行 KEGG 富集分析ꎬ共富集到 66 条通路ꎬ
Premier 5.0 软件设计 PCR 引物( 表 1)ꎮ 以 CACs 主要包含甘油磷脂代谢、辅助因子生物合成、类黄
( Accession number: ID6728500 ) 为 内 参 基 因 酮生物合成、ABC 转运蛋白、异黄酮生物合成、氨
(Marum et al.ꎬ 2012)ꎮ 设置 3 个生物学重复ꎮ 将 基糖和核苷酸糖代谢等 13 条代谢通路(图 3)ꎮ 其
荧光定量表达水平进行 Log 转换ꎬ与对应基因的 中ꎬ黄酮类生物合成富集的 SCMs 最多ꎬ包括类黄
2
转录组表达丰度进行比较ꎮ 酮生物 合 成 富 集 12 个、异 黄 酮 生 物 合 成 富 集 7
1.4 叶绿素含量测定 个、黄酮和黄酮醇生物合成富集 4 个ꎬ说明黄酮类
取 YL 和 NYL 的新鲜叶片ꎬ经过称量、研磨和 物质可能与 YL 叶色黄化有关ꎮ 此外ꎬ甘油磷脂代
过滤后ꎬ参照张丽霞等(2021) 的方法来测定两组 谢、辅酶合成代谢、ABC 转运蛋白、氨基糖和核苷
叶片中的叶绿素含量ꎮ 设置 3 个生物学重复ꎮ 酸糖代谢、苯丙烷生物合成分别富集了 17、12、7、
1.5 光合参数测定 6、4 个代谢物ꎮ
采用 CI ̄340 便 携 式 光 合 作 用 测 定 仪 ( CIDꎬ 2.2 转录组测序结果与分析
USA)对 YL 突变体和 NYL 植株叶片的净光合作 2.2.1 测序质量分析 对 NYL 和 YL 材料的 RNA
用、气孔导度、胞间 CO 浓度、蒸腾速率等光合参 进行转录组测序ꎬ质控后共获得 44.26 Gb 干净数
2
数进行测定ꎮ 设置 3 个生物学重复ꎮ 据(clean data) ( 表 3)ꎮ 各样品的干净序列( clean
read)条数在 43 864 122 和 56 594 944 之间ꎬQ20
2 结果与分析 值在 97.61% 和 97.79% 之间ꎬQ30 值在93.03% 和
93.49%之间ꎬGC 碱基占比在 44.49% ~ 44.99%之
2.1 代谢组测序结果与分析 间ꎬ满足于后续分析要求ꎮ
2.1.1 代谢组的多元统计分析 对 YL 和 NYL 两组 2.2.2 差异表达基因统计 从 YL 和 NYL 的样品中
样本在正、负离子模式下的 UHPLC ̄Q Exactive HF ̄X 分别鉴定了 46 391 个和 48 018 个表达基因ꎬ其中
数据进行代谢物组成的多元统计分析ꎮ PCA 分析 16 699个和 15 072 个基因分别在 YL 和 NYL 中特
结果显示ꎬ正离子模式下第 1 主成分(PC1) 和第 2 异表达(图 4:A)ꎮ 以 NYL 为对照组ꎬ在 YL 中共
主成分(PC2)分别占总变量的 40.60%和19.10%ꎬ负 检测到 4 146 个 DEGsꎬ其中 1 711 个上调ꎬ2 435
离子模式下第 1 主成分(PC1)和第 2 主成分(PC2) 个下调(图 4:B)ꎮ