杜梨(Pyrus betulifolia Bunge)抗逆性强,叶色随季节变化而改变,被广泛用于沿海滩涂景观改造,是园林绿化中常用树种.为了解杜梨色叶相关基因调控途径,对杜梨叶片进行转录组测序,共获得67.7 Gb测序数据,通过组装共得到60 611个基因,其中包含1 059个新基因;与8个功能数据库进行比对分析,共57 669个基因得到了功能注释,注释效率为95.15％;GO分析发现,已注释的差异表达基因共涉及49个功能组,主要集中在膜(细胞组分)、催化活性(分子功能)、代谢过程(生物学过程)等中;KEGG分析发现,差异表达基因主要富集在碳代谢和植物-病原体相互作用等生物学过程中;共筛选出10个与类黄酮相关的基因,分别属于UDPGT等6个基因家族;在杜梨叶片转录组中共筛选出452 501个SNP位点,碱基转换类型所占比例远远高于颠换类型,表明杜梨具有丰富的SNP位点信息.本研究结果可为探究杜梨色叶分子机制等提供理论依据.

[目的]旨在全面了解叶色多彩明亮、抗逆性强的美国红枫SSR位点信息及序列特征,为开发新的功能基因相关且多态性良好的SSR标记提供依据.[方法]以美国红枫不同叶色的叶片为试验材料,经转录组测序后,利用MISA软件对美国红枫1 kb以上的Unigene进行SSR位点搜索;通过Excel软件进行SSR分布和序列特征分析并用Prime 3软件设计引物.[结果]从美国红枫转录组测序数据中共获得Unigene 78571条,其中长度≥1 kb的Unigene共23278条.对长度≥1 kb的Unigene进行SSR位点搜索和分析,共获得12974个SSR位点,出现频率为55.75％,平均约3.7 kb出现1个SSR位点;美国红枫转录组SSR重复碱基类型共有7种,其中单碱基为主要重复类型,占总SSR的54.12％,其次为双碱基和三碱基重复类型,分别占总SSR的20.64％和16.19％,其他的碱基重复类型较低,仅占总SSR的9.05％.A/T、AT/TA与GAA/TTC分别为单碱基到三碱基的优势重复基元,分别占总SSR的53.95％、8.00％与1.65％,而四碱基的重复基元均较低,在0.05％以下;单碱基到六碱基各基元重复次数集中在5～22次之间,序列长度变化在10～48 bp之间,平均长度为18.43 bp;筛选出10751个SSR符合引物设计要求,共设计出32253对引物,占总SSR的82.87％.[结论]根据转录组测序结果,美国红枫转录组中SSR位点分布频率高,基序类型丰富,具有较高的多态性,在美国红枫遗传多样性和分子标记辅助育种中具有较大的应用潜力.

美国红枫(Acer rubrum)叶色鲜红美丽,在园林植物中被广泛的应用,同时也常用作防护林树种和风景林树种.为了了解美国红枫转色期叶片中差异表达基因及分子调控途径,本研究对美国红枫转色期叶片进行RNA-Seq测序和分析,共获得unigenes 78571条,总长度为71788869 bp,平均长度913.68 bp.通过与蛋白数据库的比对,48387条unigenes可获得注释信息.基因本体(Gene Ontology,GO)分析发现注释到的基因涉及53个功能组,其中代谢过程(生物学过程)、细胞(细胞组分)以及催化活性(分子功能)的富集程度较高.KEGG分析发现差异表达基因主要对核糖体代谢等生物学过程进行调节.在叶片转色期间,共筛选出7个与花青素相关的转录因子,主要经丙烷类生物合成、花青素生物合成、类黄酮生物合成等机制介导美国红枫叶色调控.同时发现这7个转录因子在红叶或者花叶中表达量较高,进一步提示其在美国红枫叶片转色期可能发挥重要的作用.本研究结果为探究美国红枫叶色变化的分子机制研究提供了参考.