基于转录组研究补光对设施‘红地球’葡萄萌芽的影响

【目的】探究不同光质补光对设施‘红地球’葡萄冬芽萌发的影响。【方法】以8年生‘红地球’葡萄为试验材料，采用4种不同光质补光（红蓝光2∶1、蓝光、红光、白光）处理‘红地球’冬芽，以不补光为对照，进行生理指标测定和转录组学分析。【结果】红蓝光2∶1处理下芽萌发最快，其展叶率及可溶性糖、总蛋白和H2O2含量均高于其他处理。利用FPKM计算基因表达量，以差异表达倍数|log2foldchanges|≥1、P-adjust<0.05为筛选条件，共获得1423个差异表达基因，包括上调基因309个，下调基因1114个，其中红蓝光2∶1、蓝光、红光、白光处理与对照之间的差异基因数目分别为1051、880、836和325个；GO分析发现差异基因涉及代谢过程、细胞过程、结合和催化活性等。KEGG分析显示，差异基因主要富集在植物与真菌互作、植物激素信号转导、内质网蛋白加工、植物MAPK信号通路等途径；其中植物信号转导途径中生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯和茉莉酸信号转导相关基因在红蓝光2∶1处理下表达显著。根据富集结果随机选取9个差异表达基因进行qRT-PCR验证，基因的表达趋势与转录测序结果基本一致。【结论】不同光质补光均加快了葡萄芽的萌发，红蓝光2∶1可作为葡萄芽萌发的理想光质；植物激素信号转导通路中SAUR、A-ARR、GID1、PYR/PYL、PP2C基因的差异表达，是各处理葡萄芽萌发差异的重要原因。