甜玉米籽粒糖代谢关键调控基因的鉴定

为了探究甜玉米籽粒形成过程中还原糖、可溶性糖和蔗糖含量变化规律及糖代谢 关键调控基因, 选取授粉后10天、15天、20天、25天和30天这几个时间点进行含糖量检测和转录 组分析。结果显示还原糖含量在授粉后10天最高, 约15 mg/g, 此后逐渐下降到约4 mg/g。可溶性 糖和蔗糖含量变化均呈现先升高后降低的趋势, 两者在授粉后15天左右达到峰值, 随后逐渐降低。 PCA分析结果表明, 授粉后10天的样本可以明显与其他时间点样本区分开, 而授粉后15天~30天之 间的时间点, 样本区分度不大, 表明授粉后10天时的籽粒发育与15天后的发育模式存在很大的不 同。以授粉后10天样本基因的表达量为参照, 对221个淀粉和蔗糖代谢通路上的基因进行分析, 发 现绝大部分注释基因在籽粒发育过程中不表达或低表达。有6个注释基因在授粉后15天持续高表 达, 分别是编码淀粉合成酶(EC 2.4.1.21)的基因Zm00001d045261、编码α-葡糖苷酶(EC 3.2.1.20) 的基因Zm00001d036608、编码颗粒结合型淀粉合成酶(EC 2.4.1.242)的基因Zm00001d033937和 Zm00001d045462、编码葡糖-1-磷酸腺苷酰基转移酶(EC 2.7.7.27)的基因Zm00001d050032及编码 蔗糖合酶(EC 2.4.1.13)的基因Zm00001d045042, 表明这6个编码基因在糖代谢过程中起着关键调控 作用, 对甜玉米品质的形成具有至关重要的作用。该研究结果为今后鲜食甜玉米的分子育种工作 提供了重要的基因资源。