碱地番茄果实相关性状变化及差异表达基因分析

Changes of fruit related traits and analysis of differently expressed genes of tomato in alkaline soil

在正常土壤和碱性土壤栽培条件下,对鑫圣、辽粉185、鲜阳、草莓2号、精彩6号等5个番茄品种的生长指标、果实品质和果实产量进行比较,以期筛选出最优质的番茄品种。同时利用转录组测序技术对响应不同土壤栽培条件的果实品质相关差异基因进行分析,以期为在碱性土壤下种植高品质番茄提供理论依据。研究结果如下:碱性土壤对番茄的株高、茎粗和果实产量均有明显的抑制作用;碱性土壤条件下,番茄果实的可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、维生素C等含量均明显提高,其中维生素C含量较正常土壤高出31.98%~99.58%。番茄各品种中草莓2号的产量和果实品质较好。取优质的番茄品种草莓2号,在正常土壤和碱性土壤栽培条件下的果肉和果胶,进行转录组检测,共鉴定出559个差异表达基因(DEGs),其中332个表达上调,227个表达下调。通过GO功能富集分析和KEGG Pathway的功能富集分析,发现番茄的类胡萝卜素生物合成中番茄红素环化酶(sly00906)基因和半乳糖代谢中的糖代谢(sly00052)基因较为活跃,在番茄植株的生长激素方面,苯丙素生物合成(sly00940)、植物激素信号的转导(sly04075)和脱落酸8′-羟化酶CYP707A1(sly04626)基因都与植物的抗盐碱性有关。推测在碱性土壤下种植的番茄类果实品质以及植物的抗逆性与正常土壤下种植的番茄有明显的变化,会对植物生长过程产生更大的影响。