摘要
背景/目的：利用秸秆作为饲料对于解决资源短缺和废弃物环境污染以及缓解饲料生产与粮食安全之间的矛盾至关重要。然而，水稻秸秆存在木质素、纤维素和半纤维素含量高以及细胞壁结构紧密等缺点，这极大地限制了其作为饲料的利用。通过遗传育种提高水稻秸秆的饲料质量是提高其利用率的重要手段。方法：为了探讨先前研究中获得的水稻品系（oszfp30-1 和 oszfp30-2）营养和细胞壁组成性状改善的分子基础，我们在盆栽栽培 50 天后对 oszfp30-1、oszfp30-2 和野生型（WT）进行了表型、生理、转录组和代谢组分析。结果：oszfp30-1 和 oszfp30-2 表现出更高的株高、地上生物量、粗蛋白和粗脂肪含量，而它们的半纤维素、纤维素和木质素含量显著低于野生型。转录组分析鉴定出 737 个共同差异表达基因（DEGs），代谢组分析鉴定出 189 个共同差异代谢物（DEMs）。KEGG 分析显示，这些 DEGs 和 DEMs 显著富集于萜类生物合成、淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成以及氨基糖和核苷酸糖代谢。结论：我们的研究表明，饲料质量相关性状的改善与参与赤霉素合成的关键基因密切相关，包括 GA20ox、GA2ox 和 GA3ox；参与纤维素合成的关键基因，包括 OsSUS 和 UGPase；参与半纤维素合成的关键基因，包括 UXS 和 IRX10；以及参与木质素合成的关键基因，包括 CCR、CAD、CCoAOMT 和 COMT。这些鉴定的 DEGs 和 DEMs 与 OsZFP30 突变有关，可能是该转录因子的下游靶标，为今后研究 OsZFP30 调控网络提供了基础。
