基于轉錄組測序揭示光質對刺五加實生苗基因表達的調控作用

張 爽，王謙博，郭盛磊，王振月*

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基于轉錄組測序揭示光質對刺五加實生苗基因表達的調控作用

張 爽1，王謙博2，郭盛磊3，王振月3*

1. 貴州中醫藥大學，貴州 貴陽 550000 2. 廣東藥科大學附屬第一醫院，廣東 廣州 510000 3. 黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040

目的 對刺五加實生苗進行轉錄組測序，分析其響應不同光質調控的分子機制。方法 以生長60 d的刺五加實生苗為材料，設置不同光質處理組（LED-1、LED-2）和對照組 [高壓鈉燈（high pressure sodium，HPS）]，應用Illumina HiSeqTM對其葉片進行轉錄組測序，對測序后的結果進行基因功能注釋、差異表達基因（differentially expressed genes，DEGs）篩選和共表達網絡分析。結果 轉錄組測序共獲得126 252條Unigene。其中92 681條被注釋，3個處理組中篩選出DEGs 7664個。基因本體（gene ontology，GO）富集結果表明，DEGs在代謝過程、刺激響應、細胞結構、催化活性等功能中得到顯著富集。京都基因與基因組百科全書（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）途徑富集分析表明，DEGs顯著富集在植物激素傳導、糖代謝、苯丙烷類生物合成、類黃酮生物合成。適度光質脅迫可以促進刺五加實生苗中苯丙素類化合物生物合成途徑關鍵酶基因的表達，是促進刺五加有效成分累積的基礎。結論 通過高通量轉錄組測序，揭示了不同光質對刺五加實生苗基因表達的調控特征，可為深入研究刺五加藥效成分的生物合成機制及栽培中的光環境設置提供科學依據。

刺五加；光質；轉錄組測序；差異表達基因；轉錄因子

刺五加(Rupr. Maxim.) Harms為五加科多年生植物，以干燥根和根莖或莖入藥，具有益氣健脾、補腎安神等傳統功效，于脾肺氣虛、體虛乏力、食欲不振、肺腎兩虛，久咳虛喘、腎虛腰膝酸痛、心脾不足、失眠多夢等癥[1-2]。……