木薯华南8号及其四倍体块根淀粉代谢相关基因表达分析

【目的】分析木薯华南8号(SC8)及其四倍体块根中淀粉代谢相关基因表达情况,为揭示多倍化影响木薯块根淀粉代谢的分子机制及木薯块根中淀粉的合成与分解途径提供理论参考。【方法】利用秋水仙素诱导木薯腋芽以获得SC8四倍体,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对蔗糖磷酸合酶(SPS)、ADP葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合合成酶(GBSS)、分支酶(SBE)、α-淀粉酶(α-amylase)、β-淀粉酶(β-amylase)和淀粉磷酸化酶(SP)等基因的表达情况进行分析。【结果】经秋水仙素诱导获得的SC8四倍体植株叶片较SC8二倍体厚,且叶色深绿。SC8四倍体块根的干物率和粗淀粉含量均较SC8二倍体显著降低(P0.05,下同),而支链淀粉和直链淀粉比例均未发生显著变化(P0.05,下同)。与SC8二倍体相比,MeSPS2、Meα-amylase和Meβ-amylase基因的表达量显著上调(P0.05,下同),表明SC8四倍体块根中淀粉的分解能力较SC8二倍体强;MeAGPase、MeSSS1、MeSP1和MeSP2基因的表达量显著上调,表明SC8四倍体块根淀粉的合成能力较SC8二倍体弱;MeGBSSI和MeSBE1基因的表达量未发生显著变化,表明SC8四倍体块根中直链淀粉和支链淀粉的合成能力与SC8二倍体无明显差异。【结论】利用秋水仙素诱导获得的SC8四倍体块根淀粉合成能力降低和淀粉分解能力升高是导致其块根中粗淀粉含量显著降低的主要原因。