农业生物技术学报

作者：姜悦畅, 段金虎, 李毅丰, 毛秀杰, 王帅, 张宁

单位：1河北科技师范学院 园艺科技学院,秦皇岛 066004; 2 河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室,秦皇岛 066004; 3 河北省燕山农业特色产业技术研究院,秦皇岛 066004; 4 河北科技师范学院 河北省高校特色园艺植物生物育种应用技术研发中心,秦皇岛 066004

关键词：番茄,耐热鉴定,植物激素,混合分离群分析(BSA),

基金：河北省科技厅现代种业科技专项(20326325D)

高温影响番茄(Solanum lycopersicum)的生理和激素代谢,番茄耐热相关基因的定位可以为后续基因克隆和功能分析提供理论依据和技术支持。本研究以电导率为鉴定指标,通过对苗期2个番茄品系进行高温耐热鉴定,以耐热品系CH与不耐热品系DH及其F1代自交构建成的F2代分离群体为材料,对亲本CH与DH进行植物激素检测,F2代分离群体采用混合分离群分析法(bulked sergeant analysis, BSA)进行重测序,通过二者联合分析筛选出与番茄耐热相关的候选基因。结果表明,通过植物激素差异代谢物筛选及KEGG注释获得了4个与植物非生物胁迫相关的代谢通路,分别为甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢途径,氨基酸的生物合成途径,色氨酸代谢途径和氨酰-tRNA生物合成途径;通过BSA-seq测序,在3号染色体上获得了1个大小为6.32 Mb的候选区间,其中包括752个候选基因,结合差异代谢通路,最终在候选区域代谢通路内筛选出5个与番茄耐热相关的候选基因,分别为D-甘油酸3-激酶(D-glycerate 3-kinase, DG3K)、羟基丙酮酸还原酶(hydroxypyruvate reductase, HYDR)、脯氨酰-tRNA合成酶(prolyl -tRNA synthetase, PARS2)和磷酸核酮糖-3-差向异构酶(ribulose phosphate 3-epimerase, RPE)、醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase, ALDH);通过qPCR对候选基因进行表达量分析,候选基因DG3K、PARS2和RPE在高温胁迫3 h后表达量极显著增加(P<0.01),推断这3个候选基因可能在调控番茄耐热能力上起到重要作用。本研究对分子辅助选育番茄耐热品系具有重要意义。

来源：2024年第5期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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