非洲菊'Real'切花花瓣响应热空气处理的转录组分析

来源 :中国园艺学会2017年学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jo0909
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  热处理(通常采用热水或热空气短时处理)作为一项鲜活园艺产品采后保鲜的技术,其研究与应用迄今主要集中在水果、蔬菜的采后处理与保鲜上,而有关热处理对切花采后保鲜及其作用机制仅见一些零星报道且缺乏深入系统的研究.为此,本试验以非洲菊(Gerbera jamesonii)Real切花为试材,在其经适宜热空气处理后的不同时间点取花瓣进行转录组测序(RNA-seq)和分析,以期在转录水平上发现与热激响应有关的重要基因和代谢途径,从而为深入探明热处理对切花的保鲜效应及其分子机制奠定基础,并为热处理在切花采后处理与保鲜中的应用提供理论依据.Real切花试材采自广州市花都花场,1h内运回采后实验室复水2 h.挑选发育程度相似、健壮、无病虫害的花枝,在去离子水中将其茎基部平切至花茎约25 cm长.随机分为2组分别置于空玻璃瓶内,放入人工气候箱(湿度为65%±7%、光照强度为18 μmol·m-2·s-1)进行25 ℃ 90 min(作为对照)、43 ℃ 90 min热空气处理(简称为热空气处理).分别在处理前、对照及热空气处理后0、1、4和24 h摘取花朵的外轮舌状花瓣(约3g)作为样品,并立即用液氮速冻.每个时间点2个重复.待所有时间点取样完成后进行样品总RNA提取,采用HiSeq4000进行测序和分析.主要结果如下:(1)对非洲菊Real切花对照和热空气处理不同时间的花瓣进行转录组测序并组装,共获得76 679条Unigene.经与NR、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO数据库比对和分析,共有35 776条Unigene获得注释.(2)23个注释为热激蛋白(heat shock proteins,HSPs)的Unigene在处理前和对照中几乎不表达,但在热空气处理后却大量表达.其中,6个Unigene属于HSP70,7个Unigene属于HSP90,10个Unigene属于HSP20.表明热空气处理可激发不同类型HSPs基因的大量表达.另外,大部分HSPs基因的表达量在热空气处理后4h有所降低,但仍远高于对照.(3)14个注释为热激转录因子(heat shock transcription factors,HSFs)的Unigene在热空气处理0h或者其他时间点大量表达,而在对照组中几乎不表达.其中,有少部分HSFsUnigene在热空气处理后缓慢上调表达直至处理后24 h达到峰值,推测该部分HSFsUnigene可能成为热空气处理24 h后的主要调节因子.(4)热空气处理可抑制较多花青素合成相关基因的表达,并诱导上调大部分类受体蛋白激酶基因、脱落酸信号转导基因、乙烯信号转导途径及部分乙烯生物合成途径相关基因的大量表达.推测这些途径及相关基因可能涉及该切花的热激响应.
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