油莎豆块茎转录组测序分析与油脂合成相关基因的挖掘

油莎豆(Cyperus esculentus)是一种开发潜力大、综合利用价值高的新兴经济作物,其块茎油分含量最高可达38.70%。为了获取其块茎中油脂合成遗传信息,试验采集4个不同发育时期的油莎豆块茎样品,采用第三代PacBio测序平台对样品进行全长转录组测序,原始数据经聚类、纠错和去冗余,最终获得的高质量序列87061条,预测分析84394个ORF,11224条lncRNA,31995条转录因子以及9165个SSR位点。将筛选预测为有功能的23408条高质量转录本在blastx、NR、KOG、GO、KEGG、Pfam等数据库进行功能注释分析,获得19287条(82.39%)序列功能注释信息。NR数据库比对结果显示,油莎豆与油棕(Elaeis guineensis)的相似度最高(21.69%);GO功能分析将获得GO注释的unigenes划分为生物过程、分子功能和细胞成分3大类55子类;KOG数据库分析获得25个功能簇;KEGG注释将转录组中涉及的基因注释到6大类共188条代谢通路中。根据注释到的油脂合成功能基因序列构建出油莎豆脂肪酸合成代谢通路,并发掘到了FATA、GPAT、PDAT和DGAT等油脂合成关键基因。本研究在无参考基因组的情况下,根据油莎豆块茎三代转录组数据,获得基因信息,同时构建了脂肪酸合成代谢通路并得到部分功能基因的全长序列,为后续油莎豆油分合成代谢的分子机制研究提供数据支持。