逆境土壤盆栽辣椒根系中生物碱响应机制研究

摘要

生物碱作为植物分泌的重要次生代谢物，在植物自身抵抗逆境胁迫中具有重要作用。以反复连作5年辣椒和浅根系蔬菜长期高负重指数不合理轮作2种逆境土壤的盆栽辣椒为研究对象，以椰糠为主的混合基质作为对照，在盆栽辣椒进入盛果期进行根系转录组和代谢组分析，研究生物碱具体成分含量差异及其合成代谢相关酶基因信息。结果表明，辣椒根系中共含有108种生物碱，其中在3种介质栽培下含量差异显著的有11种，且有7种在2种逆境栽培下含量较高，但去甲贝拉定等4种生物碱含量在2种逆境栽培下较低。在辣椒根系中存在62个与生物碱合成有关的酶基因，其中在3种介质栽培下差异表达显著的基因有18个，在逆境栽培下表达量较高的有网状番荔枝碱7-O-甲基转移酶基因等7个。本研究结果为进一步开展辣椒连作障碍中根系生物碱合成代谢相关机制研究奠定了基础。

关键词

辣椒 / 转录组 / 代谢组 / 次生代谢物 / 合成酶基因

基金资助

福建省公益类科研院所基本科研专项（2022R1030001,2022R1030002,2023R1028004）; 福建省自然科学基金（2023J01373）; 福建省公益类竞争性项目（2024R1077）