白榆白化芽变突变体光合特性及转录组分析

摘要

为了研究白榆芽变突变体中白化叶片的光合特性以及光合通路中突变基因转录和翻译水平表达调控机制,以培育3 a的白榆芽变突变体无性系植株上的白化以及正常绿色叶片为试验材料,对其进行光合色素含量测定、叶绿素荧光参数测定以及无参转录组测序分析.结果表明,白化叶片中的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Caro)和总叶绿素(Chla+b)均显著低于正常叶片,叶绿素a/b(Chla/Chlb)与类胡萝卜素与总叶绿素含量(Ccaro/Chl)的比值也显著降低(P<0.05);白化叶片的F o、F m、F v/F o、F v/F m、ΦPSⅡ、q P和NPQ等参数均与正常叶片出现显著差异(P<0.05),且白化叶片F v/F m值为0.619;而NPQ值出现白化叶片高于正常叶片,说明白化叶片在正常环境中,明显出现某些伤害.利用转录组测序技术,共获得14.38 Gb有效数据(CleanData),对Unigene进行功能注释,共获得9226条Unigene的注释结果;对Unigenes表达量分析,共获得2923条差异基因(DEGs),在白化叶片有1250个基因表达为上调,1673个基因表达为下调;对注释信息进行KEGG富集分析得到,以卟啉与叶绿素代谢过程中相关蛋白的编码基因、编码光系统Ⅱ、Ⅰ结构蛋白的psb、psa和pet以及编码光合作用-天线蛋白的LHC基因家族的下调表达,推测与白榆芽变突变体出现光合色素含量以及光系统性能降低现象有关.