杨树中 GLK 基因、根系分泌物与光合碳固定关系的研究成果揭示

为探究杨树中 GLK 基因、根系分泌物和光合碳固定关系，研究人员开展实验，发现相关基因及根系分泌物差异。

　　背景：光合碳固定是根系分泌物的主要来源。GOLDEN2-LIKE（GLK）基因在光合碳固定中发挥重要作用。根系分泌物主要来源于光合碳。然而，在杨树中，GLK 基因、根系分泌物和光合碳固定之间的关系，以及光合作用如何影响根系分泌物尚不清楚。结果：在这项研究中，研究人员对过表达和表达受抑制的转基因杨树进行了比较转录组和代谢组分析。基因本体（GO）富集分析表明，表达受抑制品系中差异表达基因（DEGs）的下调与生物学过程中的光合作用有关。具体而言，光合作用 - 天线蛋白、卟啉和叶绿素代谢以及光合作用在京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路中显著富集。基因表达在定量聚合酶链式反应（qPCR）和转录组中的趋势一致，这表明转录组数据可靠。根系分泌物的差异代谢物富集在氨基酸代谢、葡萄糖代谢和脂肪酸代谢途径中。部分差异表达基因和差异代谢物与光合作用有关。结论：表达受抑制（RE）品系中与光合作用相关的基因表达水平下降。先前的研究表明，固定碳的 5% 至 21% 会转移到植物根际。该研究还确定了 RE 品系和野生型（WT）品系之间根系分泌物组成的差异。然而，光合作用固定碳转移到根系分泌物的具体机制仍需进一步研究。