莲藕根状茎膨大相关基因的挖掘与表达分析

研究发现，莲藕根状茎干物质、可溶性糖及可溶性蛋白含量随着根状茎发育而逐步增加，尤其在根状茎发育后期含量增加更加明显。在此基础之上，利用转录组测序技术，归纳并分析86个可能与莲藕根状茎膨大相关基因，分别为35个激素诱导蛋白基因、4个光诱导蛋白（mads-box）基因、11个根状茎贮藏蛋白基因（patatin）、35个与淀粉代谢相关基因以及1个与根状茎形成相关基因。数字基因差异表达谱研究结果表明，根状茎贮藏蛋白家族基因（lrplp6、lrplp9、lrpfp1、lrprp、lrpfp2、lrplp4、lrplp5、lrplp8、lrpp、lrplp2）和淀粉合成相关基因（lrgbss、lrsbe1、lrsbe2、lrsbeii、lrsbeiii）在根状茎形成后期表达量高，表达丰度均为初期的3倍以上，而其他基因变化相对较小。半定量rt-pcr结果进一步证明上述数字基因差异表达谱结果的可靠性，同时也表明lrplp8和lrgbss的表达与根状茎膨大具有高度相关性。由此认为，上述10个贮藏蛋白合成相关基因和5个淀粉合成相关基因，尤其lrplp8和lrgbss，对莲藕根状茎的膨大起到重要作用。