有沒(méi)有什么辦法,降低洋蔥辛辣的刺激性,提高洋蔥的甘甜的口感呢?
2016年9月,百邁客與北京農(nóng)林科學(xué)院蔬菜所的一項(xiàng)研究為解決這個(gè)問(wèn)題提供了理論基礎(chǔ)。前人已有的研究表明,淀粉或蔗糖代謝在球莖的形成和發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。為了分析洋蔥在球莖膨大過(guò)程中蔗糖的代謝和甜味的發(fā)展情況,我們利用RNA-seq對(duì)三個(gè)不同發(fā)育階段的洋蔥球莖進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。
英文名稱(chēng):Transcriptome Analysis of Sucrose Metabolism during Bulb Swelling and Development in Onion (Allium cepa L.)
雜志:frontiers in plant science
影響因子:4.495
實(shí)驗(yàn)材料
洋蔥球莖,每組樣本3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。
DAS:day after swelling。
實(shí)驗(yàn)思路
文章結(jié)果
經(jīng)過(guò)測(cè)序分析,我們最終鑒定了參與洋蔥球莖形成和發(fā)育的差異表達(dá)基因,篩選出與蔗糖、葡萄糖和果糖代謝相關(guān)的關(guān)鍵基因。
1.質(zhì)量評(píng)估和數(shù)據(jù)過(guò)濾后共獲得72.53M clean reads。Q30在85%以上。說(shuō)明測(cè)序數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)量滿足后續(xù)分析。用trinity將reads組裝到79376條Unigenes,平均長(zhǎng)度為678bp。ContigN50為1093bp。
2.用BLASTX將組裝得到的序列與Nr,Swiss-Prot,GO,COG和KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),共有8288個(gè)Unigenes注釋到了25個(gè)COG類(lèi)別中的11713個(gè)功能。有585個(gè)Unigenes注釋到“碳水化合物的運(yùn)輸和代謝”。
3.為了鑒定在洋蔥球莖膨脹過(guò)程中活躍的通路,將得到的unigenes與KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)參考通路進(jìn)行比對(duì)。15 DAS vs. 30 DAS注釋到了95個(gè)pathway,15 DAS vs. 40 DAS 注釋到了79個(gè)pathway,30 DAS vs. 40 DAS注釋到了86個(gè)pathway。共有6113個(gè)unigenes注釋到了120條KEGG通路中?!暗矸酆驼崽谴x”構(gòu)成了各樣本文庫(kù)中的初級(jí)代謝途徑,并有可能在球莖膨大和發(fā)育過(guò)程中活性更高。
4.設(shè)置P < 0.01和|log2 (fold change)|≥1,篩選出在球莖發(fā)育過(guò)程中的差異表達(dá)基因。在3個(gè)不同發(fā)育階段共獲得5416個(gè)差異表達(dá)基因。為深入了解洋蔥發(fā)育過(guò)程中蔗糖代謝,結(jié)合文獻(xiàn)中的已有的報(bào)道并根據(jù)洋蔥RNA測(cè)序數(shù)據(jù)注釋中的關(guān)鍵詞搜索共列篩選出147個(gè)差異調(diào)控淀粉和蔗糖代謝的關(guān)鍵基因。根據(jù)洋蔥球莖發(fā)育過(guò)程中蔗糖、葡萄糖、果糖水平的變化,挑選出6個(gè)差異表達(dá)基因可能在洋蔥球莖發(fā)育早期發(fā)揮重要作用,分別為CWIN,SUT,SuSy (SuSy1,SuSy2)和INV (INV1,INV2)。
5.使用qRT-PCR驗(yàn)證參與蔗糖代謝的差異表達(dá)基因。這6個(gè)差異表達(dá)基因的表達(dá)水平與RNA-seq結(jié)果是一致的。
結(jié)論
本研究結(jié)果表明,程序化的基因表達(dá)以及不同發(fā)育階段中葡萄糖、果糖和蔗糖的含量變化對(duì)球莖膨大十分重要。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于我們理解洋蔥球莖發(fā)育的分子機(jī)制具有重要作用。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),這些理論基礎(chǔ)就會(huì)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中,提高洋蔥的糖分,降低氣味刺激性,到那時(shí),媽媽再也不用擔(dān)心切洋蔥時(shí)會(huì)辣眼睛了。
參考文獻(xiàn)
Zhang C, Zhang H, Zhan Z, et al. Transcriptome Analysis of Sucrose Metabolism during Bulb Swelling and Development in Onion (Allium cepa L.)[J]. Frontiers in Plant Science, 2016, 7.
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