两种砧木楸树嫁接苗生长差异及转录组比较分析.pdf

研究报告生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN2023,39(8):251-261收稿日期：2022-12-27基金项目：江苏省农业科技自主创新资金项目（CX（19）2038）作者简介：付钰，男，硕士，研究方向：种质资源创新与利用;E-mail:通讯作者：杨秀莲，女，博士，教授，研究方向：园林植物繁殖栽培与创新利用;E-mail:两种砧木楸树嫁接苗生长差异及转录组比较分析付钰 贾瑞瑞 何荷 王良桂 杨秀莲（南京林业大学风景园林学院，南京 210037）摘 要：嫁接是楸树（Catalpa bungei）良种扩繁的主要途径。为探讨以梓树和滇楸为砧木的两种苏楸 1 号良种当年生嫁接苗生长差异，比较了二者的嫁接成活率、新梢长度、新梢粗度、接穗粗度/砧木粗度、叶面积等，以筛选较佳砧木，并通过高通量测序平台对两种嫁接苗叶片和顶芽进行转录组测序分析，采用实时荧光定量 PCR 技术对初步筛选的差异表达基因进行验证。结果显示，以梓树为砧木的嫁接成活率和嫁接苗各生长量均显著高于以滇楸为砧木的嫁接苗；转录组测序筛选出两个组合叶片和顶芽差异表达基因共计 559 个，其中上调表达基因 192 个，下调表达基因 367 个；GO 富集分析表明 559 个差异表达基因显著富集在代谢过程、细胞过程、细胞器、结合和催化活性等功能类别；KEGG 富集分析表明叶片中 213 个差异表达基因显著富集到 66 条代谢途径，顶芽中 137 个差异表达基因显著富集到 45 条代谢途径；初步筛选出的 Unigene0040270、Unigene0006320、Unigene0036149 和 Unigene0007805 等 4 个差异表达基因的 RT-qPCR 趋势与转录组数据一致。本研究结果发现两种嫁接苗的生长存在显著差异，其中以梓树为砧木的嫁接苗各生长参数更好，同时在转录组角度上对其差异进行了初步解析，为楸树嫁接分子研究提供一定的参考价值。关键词：嫁接；楸树；生长差异；转录组；差异表达基因DOI:10.13560/ki.biotech.bull.1985.2022-1557Growth Differences Among Grafted Seedlings with Two Rootstocks of Catalpa bungei and Comparative Analysis of TranscriptomeFU Yu JIA Rui-rui HE He WANG Liang-gui YANG Xiu-lian（College of Landscape Architecture,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037）Abstract:Grafting is the main way of reproducing and expanding Catalpa bunge of superior cultivar.In order to investigate the growth differences of two Suqiu No.1 superior cultivars,taking Catalpa ovata and Catalpa fargesii as rootstocks,the survival rate,new shoot length,new shoot thickness,scion diameter/stock diameter,leaf area of the two cultivars were studied for screening the better rootstock.Transcriptome sequencing was performed on the leaves and terminal buds of the two grafted seedlings by high-throughput sequencing platform.The differentially expressed genes were confirmed by quantitative real-time PCR.The results showed that the survival rate and the growth of the grafted seedlings with C.ovata as the rootstock were significantly higher than those with C.fargesii as the rootstock.Total 559 differentially expressed genes were screened by transcriptome sequencing,including total 192 up-regulated genes and total 367 down-regulated genes.GO enrichment analysis showed that total 559 differentially expressed genes were significantly enriched in metabolic process,cellular process,organelles,binding and catalytic activities;KEGG enrichment analysis showed that total 213 differentially expressed genes were significantly enriched to total 66 metabolic pathways in leaves,and total 137 differentially expressed genes were significantly enriched to total 45 metabolic pathways in terminal buds.The RT-qPCR trends of four differentially expressed genes（Unigene0040270,Unigene0006320,Unigene0036149 and Unigene0007805）were consistent with the transcriptome data.The results of this study showed that there were significant differences in the 生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.8252楸树（Catalpa bungei C.A.Meyer.），属紫葳科梓树属落叶乔木，是我国特有的优质用材树种和观赏树种1-3。楸树树形优美、花大色艳，极具观赏价值，其材质优良，素有“木王”美誉4-5。我国造林、园林绿化、道路工程等对楸树资源的需求量与日俱增，但因楸树自花不育，出苗率低等特点，使幼苗繁殖困难，严重阻碍了楸树的发展，进而导致楸树资源日益萎缩6-7。因此，实现楸树的良种扩繁是缓解国内资源供需矛盾的关键一环。嫁接，是将幼苗的枝条或茎（接穗）连接到另一种植物（砧木）的合适部分，彼此协调，形成完整的植株8-9。嫁接对于植株的生长具有显著的促进作用。在西瓜砧木种质潜力的研究中发现，所有嫁接植株相比于未嫁接植株在叶子数量、根干重等生长参数上都表现出优越的性能10。正因如此，嫁接逐步成为园艺植物营养繁殖和性状改良的常见做法以及大规模繁殖的主要途径11-12。在高等植物嫁接过程中，接穗和砧木之间会发生一些遗传物质的长距离运输来参与植株代谢调控13。随着研究水平的不断提高，嫁接过程中分子领域的探索也逐步深入。转录组，即生物体的全部转录物集合，而转录组学是指在 RNA 水平上对基因表达的研究14。对于植物来说，其生长发育及其形态都会受到相关基因的严格控制15。在转录组研究中发现,嫁接可以影响相关基因的表达，进而调节整个植株的生命活动16。嫁接柿的转录组研究中发现，中间砧南通小方柿通过影响茎生长发育相关代谢通路中基因表达量的变化进而起到矮化作用17；嫁接苹果的根系生长发育转录组研究中，证实了接穗特性可以通过对糖代谢和生长素等信号通路的调节来影响砧木表型18；另外，在不同柑橘砧木组合的转录组分析中发现，不同砧木显著影响嫁接植物中生长素和赤霉素信号途径相关基因的表达进而影响生长15。虽然很多木本植物在嫁接领域中关于转录组的研究不断深入，但是对于不同砧木楸树嫁接苗之间生长发育差异的分子机制仍不清楚。以往的研究中，对于楸树嫁接苗的生长，更多的是集中于形态和生理层面上的探索。为进一步了解不同砧木楸树嫁接苗生长差异的分子机制，选取楸树良种苏楸 1 号作为接穗，以梓树和滇楸为砧木，在形态和生理学研究基础上，进一步对两种嫁接组合苗进行转录组测序分析，从转录水平上筛选不同砧穗组合嫁接苗生长发育的差异基因。研究结果可为进一步阐明楸树梓砧和滇砧嫁接苗生长差异机制提供参考依据。1 材料与方法1.1 材料供试接穗为楸树良种苏楸 1 号，砧木为 1 年生梓树和滇楸的实生苗，砧木粗度约为 1 cm，长度约为 18 cm。试验所用砧木和接穗均来自南京林业大学白马科研基地楸树资源圃。嫁接试验于 2020 年 4月中旬进行，采用单芽接，两个组合分别嫁接 200 株，嫁接苗按 0.6 m1.5 m 的株间距种植。文中梓砧嫁接组合和滇砧嫁接组合分别简写为 ZS 和 DS。于2021 年 8 月上旬取 ZS 和 DS 相同部位的顶芽和由上至下第 5 片大小基本一致的叶片，每组合取 4 株嫁接苗，做好标记立即放入液氮速冻，之后置于-80超低温冰箱保存用于转录组测序。1.2 方法1.2.1 生长相关指标测定 嫁接苗生长 6 个月后，统计两个嫁接组合的成活率（成活率=成活株数/嫁接总数量 100%）。于当年 12 月初，各嫁接组合随机选择 30 株，用游标卡尺测定新梢基部 5 cm 处的直径，为新梢当年粗度。用卷尺测定嫁接部位到新梢顶端的长度，为新梢当年长度。于 2021 年 4 月中旬，同样方法测定嫁接部位上下粗度（即接穗/砧木粗度比）。growth of the two grafted seedlings,among which the growth parameters of the grafted seedlings with C.fargesii as the rootstock were better.At the same time,the differences were preliminarily analyzed from the perspective of transcriptome,providing a certain reference value for the study of C.bungei grafting molecules.Key words:grafting;Catalpa bungei;growth differences;transcriptome;differentially expressed genes2023,39(8)253付钰等：两种砧木楸树嫁接苗生长差异及转录组比较分析1.2.2 RNA 提取和文库构建 用液氮研磨提取 ZS、DS 的顶芽和叶片的 RNA，每组合的叶片和顶芽各有 3 个生物学重复，共计 12 个样品（表 1）。使用从美国 Invitrogen 公司购买的 Plant RNA Purification Reagent 试剂盒提取 RNA。将具有 polyA 尾巴的真核 mRNA 用带有 Oligo（dT）的磁珠富集，以用超声波片段化后的 mRNA 为模板，在逆转录酶体系中以随机寡核苷酸为引物将其逆转录成 cDNA 第一条链，将 RNA 链降解后，合成 cDNA 第二条链。将双链cDNA 经纯化后进行末端修复，加入 A 尾，链接测序接头，扩增连接产物并纯化，最终获得 cDNA 文库。表 1 嫁接组合及取样部位Table1 Grafting combination and sampling part嫁接组合Grafting combination取样部位Sampling part编号Numbering苏楸 1 号/梓树Suqiu No.1/Catalpa ovata叶片 LeafZS-L顶芽 BudZS-B苏楸 1 号/滇楸Suqiu No.1/Catalpa fargesii叶片 LeafDS-L顶芽 BudDS-B1.2.3 测序数据处理 cDNA 文库质检合格后，使用 Illumina HiSeq2500 平台对其进行测序。为保证测序得到的原始数据的质量，减少干扰，对 Raw reads进行质控。进一步采用一定的标准低质数据进行过滤，包括去除含 Adapter、含 N 比例大于 10%、全部都是 A 碱基以及低质量的 Reads。1.2.4 差异表达基因分析 使用 DESeq2 软件对 ZS和 DS 嫁接组合叶片和顶芽中的基因表达水平进行分析，得到 Reads count 数据，并将 Reads count 数据标准化，进而得到 FDR 值，筛选 FDR1 的显著差异基因。差异表达基因的 GO 富集分析由 GOseq R 软件进行19，KEGG 富集分析由KOBASs 软件进行20。1.2.5 RT-qPCR 验证 将转录组测序后返回样本的DS 和 ZS 的叶片总 RNA 反转录成 cDNA，反转录试剂盒采用北京全式金生物技术有限公司的TransScript One-Step 试剂盒，严格按照试剂盒内说明书进行操作，反转录得到的 cDNA 稀释 10 倍后置于-20冰箱保存。在与光合作用、营养物质转化相关通路以及相关基因功能预测中，挑选出 4 个 FPKM 值高于 10 的差异表达基因作为验证基因，利用 NCBI Primer-BLAST 和 Primer Quest 设计上述差异表达基因的特异性引物。选择 CfMADH 为内参基因用于分析基因的表达21。将设计好的引物序列委托上海捷瑞生物工程有限公司合成（表 2）。使用 TaKaRa 的TB Green Premix Ex Taq 试剂盒配置好混合液后，在 StepOne PlusTM Real-Time PCR Instrument 上进行RT-qPCR，按以下程序进行：95，30 s；40 个循环（95，45 s；60，30 s；95，15 s）。荧光定量数据采用 2-CT相对定量计算。表 2 RT-qPCR 引物序列Table 2 Primer sequences of RT-qPCR引物名称 Primer name序列 Sequence（5-3）CfMADH-FAGCTTCCATTCTTTGCCTCACfMADH-RTCCGAACAAAAGCAATACCCUnigene0036149-FAGGAACAGGAGAATGTGAAGAGGUnigene0036149-RCCGTCGTCACTTCTCGCAGUnigene0007805-FCAAAAAATGCTGGAAAAGTACCCUnigene0007805-RTGGTAAAATCGTGGTTCTCAAGTGUnigene0040270-FCCGCTTCATCTTGGTTCAGTGUnigene0040270-RAAGAAGGAAGATTTGCTGTTGGAUnigene0006320-FAGAAACACGAAAGTGAATGCTAAACUnigene0006320-RGCACTCGGATGAAACGAAAAC1.2.6 统计分析 生长相关指标数据利用 SPSS 26.0软件采用样本独立 t 检验法对两个楸树嫁接组合间的差异显著检验（P0.05）。柱状图使用 Microsoft Excel 2010 绘图。2 结果2.1 两种嫁接苗的生长状况ZS 和 DS 的嫁接成活率和各生长量之间存在显著性差异。ZS 的成活率为 60.95%,约为 DS（32.05%）的 1.9 倍（表 3）；ZS 的新梢长度、粗度以及接穗粗度/砧木粗度分别为 107.51 cm、2.47 cm、0.822，同样显著高于 DS（表 3）；ZS 的叶面积是 DS 的 1.37 倍（表 3）。2.2 测序数据及质量情况从表 4 可以看出，本试验 12 个样品高质量数据碱基总数为 75 612 886 298 bp，有效数据质量高于 20 的碱基比例（Q20）均高于 96%，最大达到生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.825497.36%，有效数据质量高于 30 的碱基比例（Q30）在 91.16%-92.69%之间。过滤后得到的高质量数据中含有 N 碱基的数据比例为 0，过滤后的序列碱基GC 比例在 43.79%-44.57%之间。同一嫁接组合相同取样部位的 3 个重复样本间的皮尔逊相关系数基本均大于 0.8，同时组内样本的皮尔逊相关系数均比组间样本的皮尔逊相关系数高（图 1），结果表明测序样本的数据可靠、生物学重复性较好，测序数据和序列组装的质量可以进行转录组学分析。表 4 12 个样本测序数据的汇总结果Table 4 Summary results of sequencing data for 12 samples高质量数据碱基总数Clean data/bpQ20/%Q30/%N/%GC/%75 612 886 29896.65-97.36 91.16-92.69043.79-44.57图 1 样本间基因表达水平相关性热图Fig.1 Correlation heat map of gene expression levels among samples2.3 差异表达基因GO、KEGG分析差异表达基因的分析主要是针对这两个嫁接组合之间的研究，包括 ZS-L 与 DS-L、ZS-B 与 DS-B。由火山图可知（图 2），越靠近两端的基因，差异越大；对显著水平和差异倍数进行评估，得出比较组之间差异基因的整体分布判断标准为 FDR1。总体而言，两嫁接组合叶片间的差异基因数量大于顶芽。ZS-L 与 DS-L 中，差异基因共有 372 个，其中，上调基因为 90 个，下调基因为282，差异基因多表现为下调表达，占总差异基因的75.81%。ZS-B与DS-B中，差异基因共有187个，其中，102 个基因表现为上调，85 个基因表现为下调，差异基因主要为上调，占总差异基因的 54.55%。2.3.1 GO 分析 在 ZS-L 与 DS-L 中，GO 分析表明，有 22 个途径显著富集生物学分类过程，其中，细胞过程、代谢过程和单一生物体过程、刺激反应、生物调节差异表达基因数量较多；有 13 个途径显著富集在细胞组分分类过程中，其中，细胞、细胞组分、细胞器差异表达基因数量较多；在分子功能分类过程中有 11 个显著富集途径，结合和催化活性差异表达基因数量较多（图 3-A）。在 ZS-B 与 DS-B 中，GO 分析表明，在生物学分类过程显著富集 22 个途径，差异表达基因数量较多的为细胞过程、代谢过程和单一生物体过程、刺激反应、生物调节；在细胞组分分类过程显著富集 14 个途径，细胞、细胞组分、膜、膜组分差异表达基因数量较多；在分子功能分类过程显著富集 12 个途径，差异表达基因数量较多的为催化活性、结合和转运活性（图 3-B）。2.3.2 KEGG 分析 ZS-L 与 DS-L 中，共有 213 个显著基因富集到 66 条代谢途径，其中前 20 条显著富集通路如图 4-A 所示，代谢途径、淀粉和蔗糖代谢、次级代谢产物的生物合成、苯丙烷生物合成、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、单萜生物合成、类胡萝卜素生物合成、卟啉与叶绿素代谢为主要富集通路。ZS-B表 3 两个楸树嫁接苗的成活率和生长量Table 3 Survival rates and growths of grafted seedlings of two Catalpa trees嫁接组合Grafting combination成活率Survival rate/%新梢长度New shoot length/cm新梢粗度New shoot thickness/cm接穗粗度/砧木粗度Scion diameter/Stock diameter叶面积Leaf area/cm2ZS60.950.064*107.5112.25*2.470.65*0.8220.029*338.646.11*DS32.050.03883.435.062.041.570.7210.087247.616.59注：表中各指标的数据为平均值 标准差。*表示 P 0.05Note：The data of each indicator in the table is the mean standard deviation.*indicate P 0.052023,39(8)255付钰等：两种砧木楸树嫁接苗生长差异及转录组比较分析与 DS-B 中，共有 137 个基因显著富集到 45 条代谢途径，其中前 20 条显著富集通路如图 4-B 所示，ZS-B 与 DS-B 组合差异基因主要显著富集通路有昼夜节律、次级代谢产物的生物合成、碳代谢、玉米素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、过氧化物酶体、卟啉和叶绿素代谢、光合生物的固碳作用。2.4 嫁接生长相关代谢通路筛选针对 ZS 生长指标显著优于 DS，参考嫁接柑橘的相关生长代谢研究22，对 ZS 和 DS 叶片与顶芽的转录组数据进行比较分析，初步筛选与嫁接生长相关的代谢通路。结果表明叶片与顶芽内参与调控嫁接过程的通路存在差异，在 ZS 和 DS 的叶片中筛选得到关键通路有类胡萝卜素生物合成、淀粉和蔗糖代谢和卟啉与叶绿素代谢；在 ZS 和 DS 间的顶芽中筛选得到的关键通路有硫胺素代谢、玉米素生物合成、苯并噁嗪类生物合成和淀粉和蔗糖代谢。其中，光合相关代谢通路和淀粉和蔗糖代谢通路在调控嫁接植株生长发育过程中发挥显著作用15,23。本研究中，光合相关代谢通路的关键调控途径如图 5，淀粉和蔗糖代谢通路的关键调控途径如图 6。2.5 与光合作用相关的差异表达基因在 ZS 和 DS 的叶片中，从光合作用相关的卟啉与叶绿素代谢和类胡萝卜素生物合成通路里共筛选了 8 个显著差异表达基因（表 5）。与 ZS 相比，DS内这 8 个差异表达基因均显著下调。卟啉与叶绿素代谢通路中的 Unigene0054531（HEMA1）、Uni-gene0017692（CRD1）、Unigene0005359（CAO）和Unigene0040270（CAO）分别与控制叶片合成乙酰丙酸、二乙烯基原叶绿素内酯和叶绿素 b 的能力相关。而在类胡萝卜素生物合成通路中的 Unigene0051519（PSY1）、Unigene0046587（LCY1）、Unigene0013377（NCED2）、Unigene0044139（CYP707A2）分别参与叶片内番茄红素、胡萝卜素、黄质醛和菜豆酸的合成。2.6 与淀粉和蔗糖代谢相关差异表达基因不同砧穗组合的叶片和顶芽中的差异表达基因均显著富集于淀粉和蔗糖代谢通路中。共计筛选10 个差异表达基因，其中 7 个在叶片中，4 个在顶芽内（表 6）。相较于 ZS，DS 嫁接苗叶片中的 Uni-gene0048299（INV*DC4）、Unigene0038167（SPS2）、Unigene0006320（WAXY）、Unigene0017971（TPPJ）均下调表达，使得蔗糖、淀粉合成受阻；而 Uni-gene0000390（GLU3）、Unigene0022047（GLU1）则表达显著上调，进而促进纤维素大量分解。在顶芽中，Unigene0022047（GLU1）、Unigene0043824（BACO-VA-02659）表达显著上调。同时还筛选得到关 键基因 Unigene0048994（STP-1）和 Unigene0047773（BAM1），相比于 ZS，DS 嫁接苗的顶芽中 STP-1 的表达量高而 BAM1 的表达量低，进而导致淀粉糖原转化生成葡糖的途径被阻碍，顶芽生长发育所需的UpNosigDownUpNosigDown横坐标表示两个分组间的差异倍数 log2 值，纵坐标表示两个分组差异的FDR 的负 Log10 值，红色代表表达量上调，蓝色代表表达量下调The abscissa indicates the multiple log2 value of the difference between the two groups,the ordinate indicates the negative Log10 value of the FDR of the difference between the two groups.Red indicates the expression was up-regulated and blue was down-regulated图 2 不同嫁接组合差异基因火山图Fig.2 Volcano plot of different genes in different grafting combinations生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.8256D 型葡萄糖合成被促进。2.7 差异表达基因验证根据上述转录组的分析结果，发现在 ZS-L和 DS-L 之间差异更为显著。因此分别从卟啉与叶绿素代谢、淀粉和蔗糖代谢两个通路中挑选出 Unigene0040270（CAO）和 Unigene0006320（WAXY），以及根据基因功能预测挑选出同光合作用、叶绿素合成相关的 Unigene0036149（RCA1）和Unigene0007805（GGAT2），共计 4 个差异表达基因进行 RT-qPCR 验证。验证结果与转录组结果中基因的表达变化趋势一致（图 7），DS 中 4 个基因表达量均显著低于 ZS。3 讨论嫁接可以促进植物的生长发育，根据现有研究可知，通过嫁接成活率、嫁接苗生长状况等方面可以对嫁接苗生长差异进行初步判断。本研究中，梓树为砧木的嫁接苗成活率显著大于滇砧嫁接苗，滇砧苗的成活率仅为 32.05%。原因可能与接穗的品ABA：ZS-L vs DS-L；B：ZS-B vs DS-B。横坐标表示 GO Term level 1 与 2，纵坐标表示差异表达基因的数量A：ZS-LvsDS-L;B：ZS-BvsDS-B.The abscissa represents GO Term level 1 and 2,the ordinate represents the number of differentially expressed genes图 3 不同嫁接组合差异基因的 GO 注释富集分析图Fig.3 GO annotation enrichment analysis diagram of differential genes in different grafting combinations2023,39(8)257付钰等：两种砧木楸树嫁接苗生长差异及转录组比较分析种有关，同一接穗品种与不同砧木之间的亲和性有差异，会影响嫁接成活率，这与黑核桃嫁接结果一致24。有研究认为，嫁接口上下径的粗度比在一定程度上可以判断嫁接砧穗的亲和性，新梢和砧木粗度比值大于 0.8 且越接近 1，亲和性越高25。本研究结果显示梓砧苗的砧穗比显著大于滇砧苗，且比值更接近于 1，说明其亲和性更好。砧木负责嫁接植物的矿物质营养吸收，不同的砧木可能导致嫁接植物生长量的差异26。本研究中，ABA：ZS-L vs DS-L；B：ZS-B vs DS-B；第一圈：富集前 20 的 pathway，圈外为差异基因数目的坐标尺。不同的颜色代表不同的 A class；第二圈：差异基因背景中该 pathway 的数目以及 Q 值。差异基因背景数量越多条形越长，Q值越小颜色越红；第三圈：上下调差异基因比例条形图，深紫色代表上调差异基因比例，浅紫色代表下调差异基因比例；下方显示具体的数值；第四圈：各 pathway 的 RichFactor 值（该 pathway 中差异基因数量除以该 pathway 中所有数量），背景网格线，每一格代表 0.1A：ZS-L vs DS-L；B：ZS-B vs DS-B.The first circle:enrich the top 20 pathways,outside the circle is the coordinate ruler of the number of differential genes.Different colors indicate different A classes.The second circle:the number and Q value of the pathway in the differential gene background.The more the number of differential genes background,the longer the bar,the smaller the Q value,the redder the color.The third circle:the bar graph of the ratio of up-and down-regulated differential genes,dark purple represents the ratio of up-regulated differential genes,and light purple represents the ratio of down-regulated differential genes;the lower part shows the specific value.The fourth circle:the RichFactor value of each pathway（the number of differential genes in the pathway divided by all the numbers in the pathway）,background grid lines,each grid indicates 0.1图 4 不同嫁接组合显著差异基因 KEGG 富集分析图Fig.4 KEGG annotation enrichment analysis diagram of differential genes in different grafting combinations图 5 光合相关代谢通路Fig.5 Photosynthesis-related metabolic pathway图 6 淀粉和蔗糖代谢相关通路Fig.6 Pathways related to starch and sucrose metabolism生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.8258表 5 与光合作用相关的差异表达基因统计Tab.5 Statistics of differentially expressed genes related to photosynthesis通路 Pathway基因 ID Unigene ID基因名称 Symbol描述IDDescriptionID类胡萝卜素生物合成Carotenoid biosynthesisUnigene0051519PSY1顺式八氢番茄红素合酶EC:2.5.1.3215-cis-Phytoene synthaseUnigene0046587LCY1番茄红素-环化酶EC:5.5.1.19Lycopene beta-cyclaseUnigene0013377NCED29-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶EC:1.13.11.519-cis-Epoxycarotenoid dioxygenaseUnigene0044139CYP707A2脱落酸-8-羟化酶EC:1.14.14.137Abscisic acid 8-hydroxylase卟啉和叶绿素代谢Porphyrin and chlorophyll metabolismUnigene0054531HEMA1谷氨酰-tRNA 还原酶EC:1.2.1.70Glutamyl-tRNA reductaseUnigene0017692CRD1镁-原卟啉 IX 单甲酯（氧化）环化EC:1.14.13.81Magnesium-protoporphyrin IX monomethyl ester（oxidative）cyclaseUnigene0005359CAO叶绿素 a 加氧酶EC:1.14.13.122Chlorophyllide a oxygenaseUnigene0040270CAO叶绿素 a 加氧酶EC:1.14.13.122Chlorophyllide a oxygenase表 6 与淀粉和蔗糖代谢相关的差异表达基因统计Tab.6 Statistics of differentially expressed genes related to starch and sucrose metabolism通路 Pathway基因 ID Unigene ID基因名称 Symbol描述IDDescriptionID淀粉和蔗糖代谢Starch and sucrose metabolismUnigene0038167SPS2蔗糖-磷酸合酶EC:2.4.1.14Sucrose-phosphate synthaseUnigene0005917SS2淀粉合酶EC:2.4.1.21Starch synthaseUnigene0017971TPPJ海藻糖 6-磷酸磷酸酶EC:3.1.3.12Trehalose 6-phosphate phosphataseUnigene0000390GLU3内切葡聚糖酶EC:3.2.1.4EndoglucanaseUnigene0022047GLU1-葡萄糖苷酶EC:3.2.1.21beta-GlucosidaseUnigene0048299INV*DC4-果糖呋喃糖苷酶EC:3.2.1.26beta-FructofuranosidaseUnigene0006320WAXY颗粒结合淀粉合酶EC:2.4.1.242Granule-bound starch synthaseUnigene0048994STP-1糖原磷酸化酶EC:2.4.1.1Glycogen phosphorylaseUnigene0047773BAM1-淀粉酶EC:3.2.1.2beta-AmylaseUnigene0043824BACOVA-02659-葡萄糖苷酶EC:3.2.1.21beta-Glucosidase梓砧苗的新梢长度、粗度均显著大于滇砧苗，说明两种砧木对楸树嫁接苗的生长量也是有影响的，该结果与芒果嫁接一致27。对于梓砧苗更为优越的生长参数，可能是因为梓树早期根系数量和生长量较大，吸收水分和矿质营养的能力更强，从而促进了新梢的生长。叶片是植物体的光合引擎，光合速率的增强可以通过叶面积增大和叶片数增多实现，进一步促使植株干物质累积量升高，因此叶面积在某种条件下可以反映嫁接苗的发育情况28。本研究中，梓砧苗的叶面积显著大于滇砧苗，说明适宜的砧木可通过增大叶面积促进植株生长，西瓜嫁接苗叶片研究也证实了此说法29。同一品种接穗嫁接不同砧木，嫁接苗的表型、生长状况甚至基因表达都会有所改变30。本研究对两个嫁接组合的叶片和顶芽进行转录组测序，试图从分子层面分析造成这种生长