辣椒幼苗低温胁迫的生理响应与转录组分析

摘要

辣椒是我国最重要的蔬菜作物之一，其种植规模与经济价值均位居全球前列，低温显著抑制辣椒生长。本研究以辣椒耐冷型材料KC13和冷敏感型材料KC14为研究对象，通过表型鉴定、细胞生理生化指标和转录组分析，探究二者的耐冷性差异。结果表明，低温胁迫导致冷敏感材料KC14叶片萎蔫和细胞结构损伤程度显著强于耐冷型材料KC13。生化分析显示，耐冷型材料KC13的总叶绿素含量受低温影响较小，且低温胁迫后的过氧化物酶（POD）活性和可溶性糖含量显著高于冷敏感型材料KC14，而丙二醛含量低于KC14。转录组测序数据KEGG富集分析和RT-qPCR结果表明，氧化磷酸化通路基因在KC13中特异性上调表达。综上，耐冷辣椒通过维持光合稳定性、增强抗氧化能力及促进渗透调节物质积累，激活氧化磷酸化通路以增强植株的抗冷性。研究结果为辣椒耐冷性分子育种奠定了基础。

关键词

辣椒 / 低温胁迫 / 转录组分析 / 差异表达基因 / 氧化磷酸化

基金资助

湖北省自然科学基金青年项目（2024AFB379）; 2024年湖北省博士后“揭榜领题”资助项目; 湖北省支持种业高质量发展资金项目（HBZY2023B004）; 湖北省农业科学院青年科学基金（2024NKYJJ06）; 湖北省农业科技创新中心项目（2021-620-000-001-007）; 国家现代农业产业技术体系（CARS-23-G28）