喜树幼苗关键结构碳水化合物对冷胁迫的响应及其转录调控

《Trees》：Response of key structural carbohydrates to cold stress and its transcriptional regulations in Cyclocarya paliurus seedlings

　　摘要Cyclocarya paliurus是一种多功能经济树种，对冷胁迫敏感。然而，关于结构碳水化合物与耐寒性之间的关系，以及其生物合成基因在冷胁迫下的表达模式，目前信息有限。在本研究中，我们调查了二倍体和四倍体*C. paliurus*幼苗中纤维素和半纤维素含量对冷胁迫的响应，并构建了基因共表达网络，以探索模拟冷条件下可能与半纤维素生物合成相关的基因。二倍体相比四倍体表现出更强的耐寒性，这归因于其在冷胁迫下纤维素和半纤维素含量较高且降解较少，而半纤维素可能在提高耐寒性方面比纤维素发挥更重要的作用。基于转录组分析和序列比对，在*C. paliurus*中鉴定出45个参与半纤维素生物合成的基因，主要的半纤维素成分为甘露聚糖、木葡聚糖和葡萄糖醛酸木聚糖。此外，通过加权基因共表达网络分析，鉴定了12个可能参与半纤维素合成调控的转录因子。来自二倍体的三个转录因子（*CpaM1st04929*、*CpaM1st40702*和*CpaM1st20568*）以及来自四倍体的一个转录因子（*CpaM1st40508*）与冷冻损伤指数表现出显著相关性。这些基因可作为与耐寒性调控相关的候选转录因子。我们的结果不仅为*C. paliurus*在冷胁迫下半纤维素生物合成提供了分子基础，也为其他木本植物中耐寒基因型的选育和改良提供了参考。