金红苹果不同发育时期果锈转录组差异分析

刘畅; 杨悦; 胡颖慧; 顾广军; 卜海东; 于文全; 程显敏

doi:10.13938/j.issn.1007-1431.20250248

中国南方果树 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (S1) : 49 -58. DOI: 10.13938/j.issn.1007-1431.20250248

金红苹果不同发育时期果锈转录组差异分析

刘畅, 杨悦, 胡颖慧, 顾广军, 卜海东, 于文全, 程显敏

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摘要

为揭示与金红苹果果锈发育过程中相关的差异表达基因，以4个时期（花后65、85、105和125d）的有锈（YX）与无锈（WX）果实为材料，利用Illumina RNA-Seq技术，结合数据质控和序列比对、基因表达水平定量和差异表达、差异基因蛋白网络互作等分析方法开展果皮转录组测序，对果实发育中果锈基因变化进行探讨。结果表明，金红苹果果实发育中果锈表达基因差异明显。4个时期YX和WX果实共鉴定出616个核心差异表达基因（DEGs），其中花后85dYX和WX果实差异基因数量达峰值（10 033个）。KEGG富集分析表明，苯丙烷生物合成通路在果锈形成中显著激活，筛选出22个木质素合成关键基因，包括编码PAL(MD07G0142500)、CAD(MD05G0225700)和POD(MD03G0049700)等限速酶的基因。PPI网络分析进一步鉴定出MD15G0219200(F5H)和MD02G0131500(UGT)等参与木质素单体合成与修饰的核心基因。转录因子分析显示，MYB、NAC和WRKY家族成员通过调控木质素合成通路显著影响果锈形成，其中16个MYB基因呈现正向调控特征。金红苹果果锈形成的主要时期为果实膨大中期（花后85d），其机制涉及早期木质素合成通路的激活及后期环境胁迫诱导的木栓化。研究为解析金红苹果果锈的遗传调控网络及抗锈品种选育提供了理论依据。