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当前位置: 首页 > 文章 > 木质素合成关键基因在软籽和硬籽石榴中的表达及代谢物分析 河南农业大学学报 2022,56 (1) 61-69,105
Position: Home > Articles > Comparison analysis of key genes expression and metabolites with differential accumulation in lignin biosynthesis from soft- and hard-seed pomegranates Journal of Henan Agricultural University 2022,56 (1) 61-69,105

木质素合成关键基因在软籽和硬籽石榴中的表达及代谢物分析

作  者：
史江莉;王飒;王磊;仝瑞冉;王森;胡青霞;万然;简在海;郑先波;陈延惠
单  位：
河南农业大学园艺学院/河南省果树瓜类生物学重点实验室
关键词：
软籽石榴;硬籽石榴;木质素代谢;木质素含量;基因表达
摘  要：
[目的]基于木质素代谢,探究软籽和硬籽石榴种子硬度形成机制,为培育优良软籽石榴提供基因资源.[方法]采用超高效液相色谱和串联质谱联用测定了'突尼斯软籽'和'泰山红'硬籽石榴成熟期种子中木质素途径小分子物质含量;运用Real-time PCR技术分析木质素途径中12个关键基因在4个种子发育期的时空表达和组织特异性表达.[结果]随着种子发育,石榴种子的硬度和木质素含量稳定升高.盛花期后30和45 d,木质素途径8个基因(PgPAL、Pg4CL、PgCCR、PgLAC、PgC3H、PgHCT、PgCOMT、PgCCOMT)在'泰山红'中的表达量显著高于'突尼斯软籽',并且'泰山红'种子硬度和木质素含量的增长量也高于'突尼斯软籽';尽管这8个基因在盛花期后70和120 d在'突尼斯软籽'中的表达量显著高于'泰山红';但是'泰山红'的种子硬度和木质素含量始终高于'突尼斯软籽'.因此,石榴种子发育前期是决定种子硬度的关键时期.与'泰山红'相比,'突尼斯软籽'中的对香豆酸、咖啡酸、阿魏酸、松柏醇均富集,仅芥子醛的含量较低,表明这5种代谢物可能影响'突尼斯软籽'石榴种子的硬度.此外,在12个关键基因中PgPAL、PgCOMT、PgCCOMT、PgHCT在'泰山红'茎中的表达量明显高于'突尼斯软籽',因而,这4个基因可能是影响枝条硬度的关键候选基因.[结论]石榴种子中木质素含量与硬度呈显著正相关关系;上述8个基因在种子发育期的差异表达和4种显著富集的代谢物可能是石榴软籽性状形成的关键.
译  名：
Comparison analysis of key genes expression and metabolites with differential accumulation in lignin biosynthesis from soft- and hard-seed pomegranates

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