黄秋葵(Abelmoschus esculentus L.)是锦葵科一年生作物,富含多种生物活性成分,具有重要的经济价值和保健功能。多糖、类黄酮、果胶等生物活性成分会影响黄秋葵的品质,而纤维素、木质素含量的变化会影响黄秋葵的口感与采收时间,进而对黄秋葵品质产生影响。因此,黄秋葵中的多糖、类黄酮、果胶、纤维素、木质素与黄秋葵的品质息息相关。由于黄秋葵遗传背景和倍性复杂,缺乏有效的基因组信息,因此黄秋葵发育过程中与品质相关的基因调控机制仍不清楚,阻碍了黄秋葵相关研究的发展。本研究以绿果黄秋葵和红果黄秋葵为研究对象,测定5个品质性状(纤维素、木质素、类黄酮、多糖、果胶)含量的变化,并对黄秋葵亲代和F_2代的不同组织(叶片、花、花后6d果实和花后10d果实)进行转录组测序,通过差异分析和加权基因共表达网络分析(WGCNA)两种方式,挖掘与黄秋葵品质性状相关的基因。研究结果如下:(1)黄秋葵品质性状相关生理指标变化:纤维素含量变化范围为7.28-12.98 mg/g,果实中的纤维素含量最高,花朵中的纤维素含量最低;木质素含量变化范围为168.18-340.00 mg/g,花朵中木质素含量最低,果实中木质素含量较高,随着果实发育时间的推移,花后10d果实中的木质素含量达到最大值340.00 mg/g;类黄酮含量变化范围为2.23-5.94mg/g,在红果黄秋葵中,花朵组织的类黄酮含量最高,在绿果黄秋葵中,果实中的类黄酮含量最高。果胶含量变化范围为8.50-22.63μmol/g,花朵中果胶含量最少,花后6d果实中含量最高,约为花朵中含量的2倍。多糖含量变化范围为2.50-5.73mg/g,果实中的多糖含量最高,花后10d果实中多糖含量最高,而叶片与花朵中的多糖含量相差不大。(2)48个黄秋葵样品转录组测序共获得282.814Gb Clean Data,每个样品的Clean Data大于5screening biomarkers.11Gb,Q30值大于93.54%,GC含量大于43.70%,经Trinity软件组装获得73311条unigenes,其平均长度为1098 bp。大部分unigenes与木槿在NR数据库中的同源性最接近,其次是雷蒙德氏棉,再者是海岛棉。Vorinostat供应商(3)差异分析表明,与绿果黄秋葵相比,红果黄秋葵中下调基因数量总大于上调基因数量。绿果黄秋葵和红果黄秋葵在两个世代间共有的DEGs(Differential Expressed Genes)为841条,其中,叶片组织中差异基因数量最多,花朵中最少,通过KEGG功能注释到多个与黄秋葵品质相关的代谢通路,如淀粉和蔗糖代谢通路、苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成、氨基糖和核苷酸糖生物合成等。(4)WGCNA分析中黄秋葵基因共表达网络共划分为23个模块,其中4个模块参与调控黄秋葵品质性状,利用模块中与黄秋葵品质性状相关的基因构建基因网络,筛选到多个调控黄秋葵品质的核心基因。(5)结合差异分析与WGCNA分析两种方式,推测PHO1、SS、KOR基因参与纤维素的合成,PER42基因参与木质素的合成,DFR、F3H、ANT17、CHS1、UFGT基因参与类黄酮的合成,GAUT1、GAUT7、RHM1、ARAD1基因参与果胶的合成,INVA、UAM、AGPS1、UGE、HK基因参与多糖的合成。最终,经qRT-PCR验证,确定了与黄秋葵品质相关基因的表达模式。本研究探讨了绿果黄秋葵和红果黄秋葵的不同组织中活性成分差异形成的关键基因以及同一品种中果实老化相关的基因,初步为绿果黄秋葵和红果黄秋葵品质差异形成的分子调控机制提供VE-822说明书了全局视角,同时也为确定合理的黄秋葵果实采收时间提供了参考依据,有助于利用生物技术手段改良黄秋葵品质进行遗传改良。