栽培大豆中黄13响应强光的转录组分析

Transcriptome analysis of soybean cultivar“ZH13”in response to high light

大豆是我国重要的粮油兼用型农作物,正常生长周期为150 d左右,长达5个月的生命周期使得品种选育工作时间跨度较长,优良品种更新迭代缓慢。对在正常光照[200μmol/(m 2·s)]和强光[1000μmol/(m 2·s)]下生长的中黄13进行表型观测及转录组测序分析,结果发现,强光处理的大豆植株相比对照组表现为株高变矮、植株提前23 d开花,76 d成熟,且2组产量无显著差异。通过转录组分析共得到8520个差异表达基因,GO注释分析结果显示,差异表达基因主要富集在叶绿体、类囊体中的光合作用系统、脱氢酶及氧化还原酶活性等植物光保护系统中;KEGG分析结果显示,差异表达基因主要富集在碳水化合物代谢、能量代谢、激素信号传导、环境适应相关通路中。挑选可能参与缩短生命周期的关键差异表达基因进行qRT-PCR验证,匹配率为90%,证明转录组分析结果具有可靠性,揭示植物在强光条件下可能通过光信号、激素信号等通路引起代谢速率的加快,促使大豆提前完成其生命周期而不影响种子收获。结果可为进一步阐明大豆强光适应性及强光调控大豆生长发育的分子机制提供新见解。