通过转录组比较分析挖掘木薯块根耐储关键基因

卢丽燕; 文峰; 付海天; 黄建祺; 赵英; 《农业研究与应用 》 2025

摘要：【目的】耐储性是木薯的重要经济性状，受遗传控制，但对其相关的基因尚未了解。因此，本研究拟通过转录组测序挖掘木薯采后生理变质（postharvest physiological deterioration,PPD）相关基因，为培育耐储木薯品种提供参考依据。【方法】通过对耐储藏的木薯品种华南14 (SC14)和不耐储藏对照品种桂热15231 (GR15231)的块根组织进行转录组测序获得原始测序数据，进行测序数据质量评估、差异表达基因鉴定和统计、基因功能注释、表达量热图绘制，挖掘木薯采后生理变质发生过程中的关键调控基因和功能基因。【结果】本研究获得了高质量转录组测序数据，样本分群效果明显，组内重复性好。通过差异表达分析，共鉴定出14 791个差异表达基因（DEGs）。对2个品种采后第0 d和第12 d的DEGs进行GO和KEGG富集分析，发现GR15231和SC14的上调表达基因显著富集在次生代谢、抗氧化还原和苯丙烷类化合物生物合成等过程，下调表达基因显著富集在糖类的合成与代谢等过程。与GR15231不同的是，SC14的部分上调表达基因显著富集在对病原菌的应答和防御过程中。最后，本研究筛选出36个与木薯耐储相关的候选基因，它们参与木质素合成、氧化还原调节、病害防御以及淀粉与蔗糖代谢过程，在木薯抵御外界胁迫中发挥重要作用。【结论】与不耐储藏品种GR15231相比，耐储藏木薯品种SC14木薯块根内部大量基因在抗氧化还原、对病原菌的应答和防御过程等代谢通路显著上调表达。本研究筛选出36个耐储相关基因，为培育抗采后生理变质木薯新品种提供了基因资源。

关键词： 木薯 转录组 采后生理变质 耐储基因