番荔枝果实发育进程中糖分累积机制分析

番荔枝的果实含糖丰富,其内含物多用于营养、医药和加工等领域。近年来,番荔枝成为研究水果中糖积累的优良物种,但由于基因组资源的稀缺阻碍了该物种的遗传研究。为研究番荔枝基因组资源及其糖分累积的分子机制,本研究通过对番荔枝2个品种5个果实发育不同阶段的三代、二代转录组测序及荧光定量表达分析。结果发现,番荔枝糖分主要在果实成熟阶段进行积累,大多数基因参与糖的转运和果实的代谢,参与淀粉合成的基因葡萄糖-1-磷酸腺肌转移酶基因、1,4-α-葡聚糖基因和淀粉合成酶基因在果实成熟阶段受到高度抑制。然而,导致淀粉降解的基因被急剧上调,包括2个α-淀粉酶基因、36个β-淀粉酶基因和13个4-α-葡聚糖转移酶基因。同样,参与淀粉降解的6个异戊酶基因在果实成熟前期被下调,但在成熟后被急剧上调,这表明它们对番荔枝果实在成熟过程中的糖分积累有积极的贡献。糖代谢相关差异表达基因的综合分析表明,成熟过程中引发的淀粉降解是果可溶性糖积累的最活跃通道。本研究完成了番荔枝转录组全长测序,结果有助于番荔枝基因挖掘、克隆、表达研究及与糖积累正相关的基因深入研究。