比較轉(zhuǎn)錄組分析揭示花生種皮花青素積累的分子調(diào)控機制

摘要：花青素作為一種抗氧化物質(zhì),具有多種保健功效。與其他顏色花生相比,黑種皮花生具有良好的感官品質(zhì),且花青素含量更高。為了揭示花生黑種皮花青素形成和調(diào)控的分子機理,本研究以黑種皮花生(YH29)和粉紅種皮花生(WH10)為研究對象,通過RNA-seq技術比較其轉(zhuǎn)錄組的差異。結(jié)果表明,與粉紅種皮花生相比,黑種皮花生中1 539個基因表達上調(diào),1 275個基因表達下調(diào)。KEGG分析發(fā)現(xiàn)花青素生物合成、苯丙素生物合成、類黃酮生物合成等多個與色素積累相關的通路在黑色種皮花生中富集。在黑種皮花生中,苯丙氨酸解氨酶、查爾酮合成酶等5個與花青素合成相關的關鍵酶基因表達上調(diào),而與花青素生物合成途徑競爭同一底物的一些關鍵酶基因,如柚皮素和甘草素基因,則表達下調(diào),這使得有更多的底物流向花青素合成途徑,這些基因的協(xié)同表達可能是黑種皮花青素高水平積累的關鍵。另外,兩個R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子在黑種皮花生中也表達上調(diào),可能是引起花青素合成關鍵基因表達差異的關鍵因素。我們的研究結(jié)果為深入研究花生種皮花青素合成的分子機理及培育高花青素含量的花生新品種提供了參考。