硝普钠（SNP）通过增加葫芦科植物Lagenaria siceraria（Molina） Standl.的蜡质积累来缓解干旱胁迫的作用：一种结合了气相色谱-质谱（GC–MS）和转录组学的方法

《Plant Cell Reports》：Effect of sodium nitroprusside (SNP) on drought stress mitigation through wax accumulation in Lagenaria siceraria (Molina) Standl.: an integrated GC–MS and transcriptomic approach

钠硝普鲁斯通过调控叶蜡合成缓解南瓜干旱胁迫，代谢组学与转录组学分析鉴定出20个蜡合成相关基因，并发现4个保守的LsCER1基因含逆境响应元件，为抗旱育种提供新靶点。

　　

摘要

主要结论

硝普钠通过调节叶片蜡质合成来缓解Lagenaria siceraria的干旱胁迫，其中LsCER1被确定为育种中的关键耐旱基因。

摘要

硝普钠（SNP）可以缓解Lagenaria siceraria的干旱胁迫；然而，其作用机制尚不明确。本研究采用气相色谱-质谱（GC–MS）技术进行代谢物分析，并结合转录组学分析，研究了‘Yayao’品种L. siceraria幼苗在对照（CK）、干旱胁迫（DS）以及干旱+硝普钠（SP）处理条件下的不同蜡质成分变化及转录组变化。此外，还进行了相关性分析以整合这两组数据。GC–MS分析结果表明，外源硝普钠促进了角质蜡的形成，而角质蜡的成分分析显示脂肪酸是其最主要的组成部分。KEGG通路分析表明，三个组别中差异表达的基因（DEGs）与蜡质合成相关通路（如抗坏血酸和醛酸代谢、半乳糖代谢）有关。在三个组别中共检测到116个DEGs，其中20个与蜡质合成通路相关。同时，发现了四个高度保守的LsCER1基因，这些基因包含多种激素和非生物胁迫响应元件。本研究揭示了硝普钠对L. siceraria角质蜡合成的调控作用，并为未来的育种策略奠定了基础。