核桃种子油脂转化期转录组分析

摘要：【目的】从分子水平上探索核桃(Juglans regia L.)种子油脂转化时期的脂肪酸合成相关基因的表达模式。【方法】基于Illumina Hi SeqTM4000高通量测序平台,以新疆早实核桃‘新新2号’(J. regia ‘Xinxin2’)品种种子的种仁为材料,对核桃种子油脂转化期3个不同阶段(花后60~70 d,简称G1;花后90~100 d,简称G2;花后120~130 d,简称G3)进行转录组测序比较分析。【结果】组装得到174 545条Unigene,其中G2 vs G1、G3 vs G2和G3 vs G1分别有9 408、8 316、6 398条上调表达的差异基因和11 916、10 485、5 218条下调表达的差异基因。代谢通路富集分析发现,3个阶段之间差异基因富集最显著的是脂肪酸生物合成代谢途径。随机挑选8个基因进行荧光定量验证,结果与测序数据一致,表明核桃种子油脂转化期的转录组测序结果可信度高。不同时期基因差异表达富集度最高的为脂肪酸生物合成代谢通路。在脂肪酸生物合成途径上乙酰辅酶A的羧基转移酶α亚基基因acc A、生物素羧基载体蛋白基因acc B和生物素羧化酶亚基基因acc C的表达量在G1到G3持续上升,β-酮酰ACP合酶Ⅱ基因fab F、β-酮酰-ACP还原酶基因fab G和硬脂酰-ACP去饱和酶基因FAB2的表达量在G1到G3也持续上升,并且G2与G1之间上调表达的差异基因最多。【结论】核桃种子的油脂转化在G2阶段脂肪酸合成最活跃,脂肪酸生物合成途径与油脂合成有关的accA、accB、accC、fabF、fabG、fabI和FAB2基因均呈上调表达。