辣椒果实类胡萝卜素调控因子转录组和靶向代谢组分析

作     者：段敏杰 李怡斐 王春萍 杨小苗 黄任中 黄启中 张世才 DUAN Minjie;LI Yifei;WANG Chunping;YANG Xiaomiao;HUANG Renzhong;HUANG Qizhong;ZHANG Shicai

作者机构：重庆市农业科学院蔬菜花卉研究所重庆401329 重庆市农业科学院生物技术研究所重庆401329 

出 版 物：《园艺学报》 (Acta Horticulturae Sinica)

年 卷 期：2024年第51卷第8期

页      面：1773-1791页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：重庆市农业科学院绩效激励引导专项(cqaas2022jxjl002) 现代农业产业技术体系建设专项资助(CARS-24-A-04) 川渝联合实施重点研发项目(cstc2021jscx-cylhX0002) 

主　　题：辣椒 类胡萝卜素 转录组 靶向代谢组 加权基因共表达网络分析 转录因子 

摘      要：分析了辣椒自交系1189不同发育时期果实转录组和类胡萝卜素靶向代谢组,基于加权基因共表达网络分析(weight gene co-expression network analysis,WGCNA)鉴定了可能参与调控辣椒类胡萝卜素生物合成相关基因的转录因子。靶向代谢组共鉴定出60种类胡萝卜素代谢物,分析发现,幼果期和绿熟期果实类胡萝卜素主要组分均为叶黄素(73.4%和64.5%),转色期叶黄素含量急剧下降,红熟期主要为辣椒红素(32.5%),无法检测到叶黄素。转录组分析共鉴定出14148个差异表达基因和15个类胡萝卜素代谢相关差异表达基因。通过WGCNA将筛选所得的12286个差异表达基因划分至16个模块,发现MEdarkseagreen4、MElightcyan1和MEbrown2模块与11种主要类胡萝卜素组分显著相关。基于3个模块中类胡萝卜素相关差异表达基因构建代谢调控网络,并通过分析启动子结合基序,筛选出bHLH48、SEP3、CMB1、AGL27、YABBY2、GT-3B、NF-YA3、NAC2、HOX5和GATA26等10个转录因子可能在类胡萝卜素积累中发挥重要调控作用。