基于转录组学的不同色系蝴蝶兰花色苷差异积累分析

蝴蝶兰花色丰富且极具变化，是研究花着色机制的理想材料。本研究利用 RNA Sequencing (RNA-Seq)技术比较三种不同色系蝴蝶兰花器官转录组，鉴定蝴蝶兰花色苷合成的相关基因，从转录组水平揭示蝴蝶兰花色苷生物合成的分子调控机制。选取白花蝴蝶兰(PAPW)、红花蝴蝶兰(PAPR)和黄花蝴蝶兰(PAPY)为试验材料，对其花苞及盛开花朵分别釆样，分别提取三个样品的总 RNA，利用 Illumina Hiseq 2 000 进行测序分析，过滤处理后分别得到总 Clean reads 片段为 60 031 912、57 685 822 和 55 765 402 个，GC 含量分别为47.78%、47.36%和 49.48%,平均长度约为 575 bp，N50 长度为 940 bp，对获得的 All-unigenes 进行功能注释，注释到 Swiss-Prot、Nt、KO、Nr、GO 和 KOG 数据库的 Unigenes 分别是 22 321、19 199、8 671、28 952、20 152和 10 380 个；PAPR 和 PAPW 相比差异基因共有 642 个，上调基因有 354 个，下调基因有 288 个；PAPY和 PAPW 相比差异基因共有 2 459 个，上调基因有 132 个，下调基因 2 327 个；KEGG 代谢分析表明，2 个对比组中的差异基因富集在不同代谢通路中。PAPR 和 PAPW 差异基因主要富集在类黄酮生物合成，苯丙氨酸代谢和钙信号通路等代谢通路，其中类黄酮生物合成中差异基因为 8 个(7 个上调, 1 个下调)。PAPY 和PAPW 差异表达基因主要富集在 DNA 复制，烷、哌啶和吡啶生物碱和细胞凋亡等代谢通路，其中，参与到淀粉与蔗糖代谢中的差异基因最多，有 34 条(1 个上调, 33 个下调)。这些信息为蝴蝶兰不同花色苷形成相关关键基因的研究提供了重要依据。