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蛋白质组学、转录组学、生物化学和生理解剖分析为不同光照强度下雪茄烟叶的能量代谢、光利用和光合作用提供见解

2023年05月15日 来源:雪茄烟叶 作者:雪茄烟叶
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【目的】为了了解遮荫导致的弱光对转录和翻译调控网络的影响。

【方法】在本研究中,将转录组学和蛋白质组学分析与不同光强下的生理生化和解剖学分析相结合,以揭示烟草植株潜在的分子响应机制。

【结果】表明,叶片解剖结构影响光合能力,弱光(特别是50μmol m-2 s-1 )降低叶片和栅栏组织厚度( 42 % )和海绵组织厚度( 16 % ),导致光合速率( 84 % )低于 ( 200μmol m-2 s-1)。此外,我们在雪茄烟叶转录组和蛋白质组中分别鉴定到3045个和590个显著差异表达基因( DEGs )和差异表达蛋白( DEPs )。根据组学分析,共有110对相关,它们在光合作用-天线蛋白、光合作用和防御/解毒相关途径中上调,在酪氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、线粒体电子传递链和糖酵解途径中下调;与糖酵解相关的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(31%)、淀粉磷酸化酶(25%)和丙酮酸激酶(24%)的活性降低有关。

【结论】本研究表明,雪茄烟叶有效地利用弱光来重新配置其能量代谢,并在物理、生物化学、解剖学和分子水平上对反应机制提供了深刻的见解。因此,这项研究为未来弱光反应的功能研究提供了宝贵的基因和蛋白质资源。

【文献】Ma Xinghua,Ren Xiaochun,Gao Huajun,Wu Xiaoying,Chen Keling,Khan Rayyan. Proteomic, transcriptomic, biochemical, and physio-anatomical analyses provide insights into energy metabolism, light usage, and photosynthesis in cigar tobacco under different light intensities[J]. Industrial Crops & Products,2023,198.

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