蛋白质组学分析染色体加倍对木薯表型及块根形成期代谢产物的影响

陆柳英; 阮孟斌; 吴正丹; 施平丽; 严华兵; 曾文丹; 肖亮; 尚小红; 曹升; 《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：多倍体育种是木薯种质创新的重要途径。为探讨木薯同源四倍体块根发育特性及其与二倍体的差异,本研究通过对木薯新品种‘新选048’（X048-2x）及其同源四倍体（X048-4x）进行表型鉴定、块根主要农艺性状测定、块根形成期主要代谢产物含量测定及蛋白质组分析。结果发现在块根形成期同源四倍体的平均单株块根数、最长块根长度均显著高于二倍体。同源四倍体薯肉中果糖和木质素含量均显著高于二倍体;筛选出的48个重要差异蛋白富集于细胞胞内,主要参与抗旱性、低温驯化等生物学过程,多数具有碳水化合物结合蛋白和多糖结合蛋白等分子功能。KEGG通路富集分析显示差异蛋白主要富集于苯丙酸生物合成通路,且同源四倍体可能是通过调控苯丙酸生物合成途径的上游介导了木质素积累,增加了块根形成的数量。本研究结果为解析木薯同源四倍体块根发育特性、代谢产物积累与蛋白调控机制奠定了理论基础。

关键词： 木薯同源四倍体 蛋白组 农艺性状 块根发育 代谢产物