花生子仁糖代谢转录组-代谢组学联合分析

花生的营养保健价值不断受到重视,鲜食花生尤其是高糖甜花生逐渐被消费者喜爱.在花生品质育种中,子仁糖分已成为当今重要的育种目标之一,糖代谢分子调控机理的研究凸显重要.花生糖含量是花生品质性状的决定因子之一.本研究中的高糖花生品系DJ的含糖量和普通花生品系DG存在品种间显著差异.糖分含量测定结果表明,DJ子仁总糖、可溶性糖及蔗糖含量分别是DG的2.4倍(P＜0.001)、2.3倍(P＜0.001)和4.0倍(P＜0.001).RNA-seq及KEGG分析结果表明,富集到3371个差异表达基因,筛选出4条与糖代谢密切相关代谢通路.筛选出与糖代谢相关的通路主干结构基因7个,包括arahy.53FINS(SS)、arahy.EMU47I(FBP)、arahy.N1N6FA(HK)、arahy.R3ZIXT(MAN)、arahy.VLU73I(PFK)、arahy.7JQX15(GPI)和arahy.CM68RF(TPSA);与衍生物相关的基因 8 个,包括 arahy.8W34DS(USP)、arahy.PFN41B(RHM)、arahy.55VZFW(GMLS)、arahy.0RJM1Q(UGDH)、arahy.P7D082(UGDH)、arahy.9GGB7F(UGE)、arahy.FEY4ZS(GLCAK)和arahy.SAFK3A(GALE);新基因1个Arachis_hypogaea_newGene_10987(GAE).在差异代谢物中定位到蔗糖、果糖、海藻糖、1-磷酸甘露糖、腺苷二磷酸葡萄糖、二磷酸尿苷乙酰氨基葡萄糖、尿苷二磷酸葡萄糖等,其中蔗糖、果糖、海藻糖显著上调,差异倍数分别为1.18、1.33和8.37.转录组与代谢组联合分析结果表明,淀粉和蔗糖代谢与果糖和甘露糖代谢是糖代谢的关键通路,蔗糖、果糖和海藻糖为主要差异代谢物质.16个关键差异表达基因qRT-PCR验证结果表明,调控趋势与转录组学趋势一致.本研究结果将为深入探究花生子仁糖代谢的分子调控机理提供参考.