廣豐千金薯和鐵棍山藥脫毒微型塊莖的轉(zhuǎn)錄組分析

尹明華，白 麗，陳舒敏，程佳慧，馮麗文

(1.上饒師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，江西 上饒 334001； 2.上饒農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院，江西 上饒 334001； 3.上饒市藥食同源植物資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 上饒 334001； 4.上饒市薯芋類作物種質(zhì)保存與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 上饒 334001)

廣豐千金薯(Turczaninow. cv. Guangfeng Qianjin)是江西省上饒市廣豐區(qū)傳統(tǒng)名優(yōu)地方山藥品種，為薯蕷科薯蕷屬多年生草本植物。廣豐千金薯藥食部位為其地下塊莖，藥用食用效果俱佳，肉質(zhì)綿密粉嫩、軟糯爽口，具有健脾、助消化、補(bǔ)虛勞、益氣、祛痰、降脂、抗腫瘤、增加免疫作用等功效，被譽(yù)為“廣豐人參”。廣豐千金薯更是一種天然的纖體美食，纖維較多，食后易產(chǎn)生飽脹感，有控食減肥作用，聞名省內(nèi)外，深受消費(fèi)者青睞。有研究表明，廣豐千金薯尤以廣豐少陽(yáng)地產(chǎn)的千金薯質(zhì)量上乘、口感非凡、與眾不同。本課題組采用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RAPD-PCR)技術(shù)對(duì)來(lái)自江西的11份山藥種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析，證實(shí)廣豐千金薯和鐵棍山藥(Turczaninow. cv. Tiegun，產(chǎn)地為河南溫縣)可以聚為一類，但廣豐千金薯和鐵棍山藥之間的分子差異尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。隨著廣豐千金薯需求量劇增，其規(guī)?；a(chǎn)得到極大重視，而傳統(tǒng)廣豐千金薯多采用塊莖的栽子進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)繁殖，導(dǎo)致其病毒感染嚴(yán)重，產(chǎn)量逐年下降，品質(zhì)不斷退化。因此，脫除廣豐千金薯病毒，改善廣豐千金薯品質(zhì)，提高廣豐千金薯產(chǎn)量，已成為廣豐千金薯生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題之一。利用植物莖尖培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行脫毒快繁是培育脫毒苗的有效途徑，但通過(guò)此種方法獲得的脫毒苗植株細(xì)弱，移栽成活率偏低，且不利于包裝和長(zhǎng)途運(yùn)輸，這給脫毒苗的規(guī)?；瘧?yīng)用帶來(lái)了極大的局限。微型塊莖是山藥組織培養(yǎng)過(guò)程腋芽形成的變態(tài)小塊莖，可在黑暗低溫下長(zhǎng)期保存，且體積小便于運(yùn)輸，可用于山藥田間的規(guī)模化繁殖；利用脫毒苗獲得的脫毒微型塊莖更是山藥優(yōu)質(zhì)種苗的重要來(lái)源。微型塊莖的化學(xué)成分和山藥地下塊莖大致相同，藥理與臨床效果也相似，可抗氧化、降血糖、調(diào)節(jié)免疫、抗肝損傷、抗病毒等，具有重要的藥用價(jià)值。

轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析已成為開展基因功能研究的重要方法。關(guān)于微型塊莖的研究主要集中在酶基因克隆和序列分析、遺傳轉(zhuǎn)化體系建立、誘導(dǎo)形成生理生化、萌發(fā)因素、誘變處理等方面，而關(guān)于薯蕷類植物品種間微型塊莖的轉(zhuǎn)錄組分析尚無(wú)報(bào)道。本研究以廣豐千金薯和鐵棍山藥的脫毒微型塊莖作為試驗(yàn)材料，對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析，探究廣豐千金薯脫毒微型塊莖生化成分代謝的分子機(jī)制，旨在為進(jìn)一步利用廣豐千金薯脫毒微型塊莖進(jìn)行遺傳育種和品種鑒定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

脫毒微型塊莖是廣豐千金薯(以下簡(jiǎn)稱QJS，上饒市廣豐區(qū)少陽(yáng)鄉(xiāng))和鐵棍山藥(以下簡(jiǎn)稱TGSY，河南溫縣)脫毒苗(由上饒師范學(xué)院上饒市薯芋類作物種質(zhì)保存與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供)在統(tǒng)一時(shí)間(60 d)誘導(dǎo)形成的。

1.2 方法

1.2.1 RNA提取和檢測(cè)

采用植物總RNA 提取試劑盒(Invitrogen Ambion)提取QJS和TGSY脫毒微型塊莖的RNA，用Agilent 2100 bioanalyzer精確檢測(cè)RNA完整性。

1.2.2 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序與分析

QJS和TGSY脫毒微型塊莖的RNA交由北京諾禾致源生物科技有限公司利用Illumina HiSeqTM2500測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和分析。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序進(jìn)行3次生物學(xué)重復(fù)。首先通過(guò)Oligo(dT)磁珠富集帶有polyA尾的mRNA，隨后在NEB Fragmentation Buffer中用二價(jià)陽(yáng)離子將得到的mRNA隨機(jī)打斷，以片段化的mRNA為模版，以隨機(jī)寡核苷酸為引物，在M-MuLV逆轉(zhuǎn)錄酶體系中合成cDNA第一條鏈，隨后用RNaseH降解RNA鏈，并在DNA polymerase Ⅰ體系下，以dNTPs為原料合成cDNA第二條鏈。純化后的雙鏈cDNA經(jīng)過(guò)末端修復(fù)、加A尾并連接測(cè)序接頭，用AMPure XP beads篩選250～300 bp的cDNA，進(jìn)行PCR擴(kuò)增并再次使用AMPure XP beads純化PCR產(chǎn)物，最終獲得文庫(kù)。文庫(kù)構(gòu)建后，用Illumina平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序的基本原理是邊合成邊測(cè)序(sequencing by synthesis)。經(jīng)過(guò)原始數(shù)據(jù)過(guò)濾、測(cè)序錯(cuò)誤率檢查、GC含量分布檢查，獲得后續(xù)分析使用的clean reads再進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組重構(gòu)，得到全部的轉(zhuǎn)錄本。

1.2.3 差異表達(dá)基因的篩選和富集分析

差異表達(dá)基因的篩選標(biāo)準(zhǔn)為差異倍數(shù)(FC)≥2，且錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(FDR)<0.01。篩選出的差異表達(dá)基因的富集分析：GO(gene ontology)富集分析是基于描述基因功能的綜合性數(shù)據(jù)庫(kù)(http：//www.geneontology.org/)的分析；KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析是基于有關(guān)pathway主要公共數(shù)據(jù)庫(kù)(http：//www.genome.jp/kegg/kegg2.html)的分析。

1.2.4 SNP、InDel和SSR分析

通過(guò)samtools和picard-tools等工具對(duì)比對(duì)結(jié)果進(jìn)行染色體坐標(biāo)排序、去掉重復(fù)的read等處理，最后通過(guò)變異檢測(cè)軟件GATK3分別進(jìn)行SNP Calling和InDel Calling，并對(duì)原始結(jié)果進(jìn)行過(guò)濾(過(guò)濾掉質(zhì)量值小于40，距離小于2的SNP)；采用MISA軟件(1.0版)對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行SSR檢測(cè)和分析。

1.3 差異表達(dá)基因的實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)驗(yàn)證

根據(jù)1.2.3節(jié)的結(jié)果，找出與淀粉合成、塊莖膨大、黃酮類代謝物相關(guān)的差異表達(dá)基因，以為內(nèi)參基因，設(shè)計(jì)基因引物(表1)，進(jìn)行qRT-PCR驗(yàn)證。PCR反應(yīng)程序：95 ℃ 30 s；95 ℃ 10 s，60 ℃ 30 s，40個(gè)循環(huán)。使用2-△△C法計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

表1 差異表達(dá)基因的qRT-PCR引物

所有數(shù)據(jù)表示為平均值，并使用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用單因素方差分析(One-way ANOVA)檢驗(yàn)與淀粉合成、塊莖膨大、黃酮類代謝物相關(guān)的差異表達(dá)基因在QJS和TGSY脫毒微型塊莖中表達(dá)的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 測(cè)序數(shù)據(jù)產(chǎn)出統(tǒng)計(jì)

經(jīng)過(guò)原始數(shù)據(jù)過(guò)濾、測(cè)序錯(cuò)誤率檢查、GC含量分布檢查，獲得后續(xù)分析使用的clean read(原始數(shù)據(jù)過(guò)濾后的read數(shù))(表2)。由表2可知，QJS組raw read(原始數(shù)據(jù)中的read數(shù))為22 686 888，clean read(原始數(shù)據(jù)過(guò)濾后的read數(shù))為21 821 043，clean bases(原始數(shù)據(jù)過(guò)濾后的堿基數(shù))為6.55 G，error rate(數(shù)據(jù)整體測(cè)序錯(cuò)誤率)為0.03%，Q20和Q30(Phred數(shù)值大于20或大于30的堿基占總堿基的百分比)分別為98%和94.1%，GC含量為46%；TGSY組raw read為22 152 964，clean read為21 470 765，clean bases為6.44 G，error rate為0.02%，Q20和Q30分別為98.08%和94.3%，GC含量為45.59%。

表2 QJS組和TGSY組的測(cè)序數(shù)據(jù)產(chǎn)出統(tǒng)計(jì)

表3 QJS組和TGSY組的測(cè)序數(shù)據(jù)產(chǎn)出統(tǒng)計(jì)

2.2 拼接轉(zhuǎn)錄本長(zhǎng)度分布

將Trinity拼接得到的轉(zhuǎn)錄本序列作為后續(xù)分析的參考序列。以Corset層次聚類后得到的最長(zhǎng)cluster序列進(jìn)行后續(xù)分析。轉(zhuǎn)錄本與聚類序列長(zhǎng)度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，300～500 bp的transcript數(shù)量和unigene數(shù)量分別為21 413和11 661，500～1 000 bp的transcript數(shù)量和unigene數(shù)量分別為25 033和9 924，1 000～2 000 bp的transcript數(shù)量和unigene數(shù)量分別為23 152和8 117，>2 000 bp的transcript數(shù)量和unigene數(shù)量分別為11 940和4 365，transcript和unigene的總數(shù)量分別為81 538和34 067。

2.3 參考序列比對(duì)

QJS組比對(duì)到參考序列上的read總數(shù)為43 642 086，能定位到參考序列上的測(cè)序序列數(shù)量和百分比為33 797 934、77.44%；TGSY組比對(duì)到參考序列上的read總數(shù)為42 941 530，能定位到參考序列上的測(cè)序序列數(shù)量和百分比為32 366 580、75.37%。

2.4 樣本間相關(guān)性

樣品間基因表達(dá)水平相關(guān)性是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)可靠性和樣本選擇是否合理的重要指標(biāo)。相關(guān)系數(shù)越接近1，表明樣品之間表達(dá)模式的相似度越高。經(jīng)過(guò)分析可知，QJS組和TGSY組樣本間相關(guān)系數(shù)為0.42，表明QJS組和TGSY組2個(gè)樣本間的相關(guān)性較低。

2.5 表達(dá)量統(tǒng)計(jì)

由圖1-A可知，QJS組和TGSY組表達(dá)量FPKM的對(duì)數(shù)值在0～1.5，其中，QJS組表達(dá)量FPKM的對(duì)數(shù)值為0.2～1.2，TGSY組表達(dá)量FPKM的對(duì)數(shù)值為0.3～1.3，表明TGSY組基因的表達(dá)量比QJS組高。由圖1-B可知，QJS組和TGSY組表達(dá)量密度在0～1.0，其中，TGSY組表達(dá)量密度為0～0.6，QJS組表達(dá)量密度為0～0.9，表明QJS組基因的表達(dá)量密度比TGSY組高。

圖1 QJS組和TGSY組FPKM盒形圖和FPKM密度分布圖Fig.1 FPKM distribution Boxplo and FPKM density distribution map in QJS and TGSY group

2.6 差異表達(dá)基因數(shù)量統(tǒng)計(jì)

與TGSY組相比，QJS組有4 765個(gè)基因下調(diào)，有5 112個(gè)基因上調(diào)。圖2為QJS組和TGSY組差異表達(dá)基因Venn圖。Venn圖中重疊區(qū)域表示2個(gè)品種間共有的差異表達(dá)基因數(shù)量。從圖2可知，QJS組和TGSY組表達(dá)的共有基因數(shù)為25 207，QJS組單獨(dú)表達(dá)的基因數(shù)為5 261，TGSY組單獨(dú)表達(dá)的基因數(shù)量為3 571。

圖2 QJS組和TGSY組差異表達(dá)基因Venn圖Fig.2 Venn map of differentially expressed genes in QJS group and TGSY group

2.7 差異表達(dá)基因GO富集分析

GO(gene ontology)是描述基因功能的綜合性數(shù)據(jù)庫(kù)(http：//www.geneontology.org/)，可分為生物過(guò)程(biological process)、細(xì)胞組成(cellular component)和分子功能(molecular function)3個(gè)部分。共有4 528個(gè)差異表達(dá)基因富集到3 892個(gè)GO term，上調(diào)基因富集到3 194個(gè)GO term，下調(diào)基因富集到3 181個(gè)GO term(圖3)，富集顯著的前20個(gè)GO term見(jiàn)表4，包括核糖體的結(jié)構(gòu)成分(structural constituent of ribosome)、結(jié)構(gòu)分子活性(structural molecule activity)、細(xì)胞成分組織或生物發(fā)生(cellular component organization or biogenesis)、核糖體(ribosome)、細(xì)胞成分生物發(fā)生(cellular component biogenesis)、核糖體生物發(fā)生(ribosome biogenesis)等。

1，細(xì)胞成分組織；2，細(xì)胞成分與生物發(fā)生；3，核糖體；4，核糖體結(jié)構(gòu)成分；5，結(jié)構(gòu)分子活性。1， Cellular component organization； 2， Cellular component biogenesis； 3， Ribosome； 4， Structural constituent of ribosome； 5， Structural molecule activity.圖3 QJS組和TGSY組差異表達(dá)基因GO富集分析柱形圖Fig.3 Column chart of GO enrichment analysis of differentially expressed genes in QJS group and TGSY group

表4 部分差異表達(dá)基因GO富集結(jié)果

2.8 SNP和InDel分析

從表5可知，QJS組和TGSY組共發(fā)現(xiàn)611 498個(gè)SNP位點(diǎn)。SNP的堿基替換方式分為轉(zhuǎn)換和顛換2種類型，其中堿基轉(zhuǎn)換位點(diǎn)數(shù)量(237 083個(gè)，6.56%)顯著少于顛換位點(diǎn)(374 415個(gè)，10.37%)。在轉(zhuǎn)換類型中，C/T發(fā)生頻率(30.783%)大于A/G(3.28%)；4種顛換類型中，A/T的發(fā)生頻率最高，為1.15%；其次是A/C和T/G，分別為0.95%、0.97%；C/G發(fā)生頻率最低，為0.73%。

表5 SNP部分分析結(jié)果

2.9 SSR分析

采用MISA軟件對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行SSR檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。同時(shí)還對(duì)不同SSR類型在基因轉(zhuǎn)錄本的密度分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖4所示。從表6和圖4可知，大多數(shù)基因具有單堿基重復(fù)(p1)、2個(gè)堿基重復(fù)(p2)、3個(gè)堿基重復(fù)(p3)和4個(gè)堿基重復(fù)(p4)，共發(fā)現(xiàn)12 056個(gè)SRR，其中包含1 179個(gè)混合型SSR和8 663個(gè)完整型SSR位點(diǎn)，表明廣豐千金薯SSR標(biāo)記的數(shù)量極其豐富。

表6 部分SSR檢測(cè)結(jié)果

圖4 SSR在轉(zhuǎn)錄本上的密度分布Fig.4 Density distribution of SSR on transcripts

2.10 差異表達(dá)基因的qRT-PCR驗(yàn)證

為了驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組測(cè)序差異表達(dá)基因表達(dá)的可靠性，選取與淀粉合成、塊莖膨大、黃酮類代謝物相關(guān)的差異表達(dá)基因進(jìn)行qRT-PCR驗(yàn)證。由表7可知，qRT-PCR測(cè)定的10個(gè)DEGs在QJS組和TGSY組中的表達(dá)水平趨勢(shì)與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序基因的表達(dá)趨勢(shì)一致，表明本研究中得到的DEGs是可信的。從表7還可以看出，與TGSY組相比，QJS組的淀粉合成酶3、α-淀粉酶3、β-淀粉酶、類黃酮3′-單加氧酶、類黃酮3′-羥化酶、花青素合酶基因上調(diào)，而顆粒結(jié)合淀粉合酶2、蔗糖合酶1、擴(kuò)展蛋白2和苯丙氨酸解氨酶等基因下調(diào)。

表7 差異表達(dá)基因的qRT-PCR驗(yàn)證

3 討論

山藥脫毒微型塊莖可代替脫毒苗應(yīng)用于大田生產(chǎn)，也可用于食療和功能性食品，對(duì)一些疾病的治療起到重要的輔助作用。研究表明，SNP和Indel位點(diǎn)廣泛分布在基因組中。小果甜柿(Thunb.)的轉(zhuǎn)錄組檢測(cè)到1 070 614個(gè)SNP位點(diǎn)。本試驗(yàn)共發(fā)現(xiàn)611 498個(gè)SNP位點(diǎn)。從理論上講，轉(zhuǎn)換的SNP位點(diǎn)與顛換的SNP位點(diǎn)比例一般為0.5，在本試驗(yàn)中，轉(zhuǎn)換的SNP位點(diǎn)與顛換的SNP位點(diǎn)比例為0.63，與理論值較為接近，而小果甜柿轉(zhuǎn)換的SNP位點(diǎn)與顛換的SNP位點(diǎn)比例為1.69，屬于轉(zhuǎn)換偏差，可能與進(jìn)化選擇相關(guān)，并非隨機(jī)出現(xiàn)。SSR序列一般可以體現(xiàn)物種的進(jìn)化水平，并影響基因的功能。小果甜柿果實(shí)的轉(zhuǎn)錄組中發(fā)現(xiàn)SSR種類十分豐富，以單個(gè)堿基、2個(gè)堿基和3個(gè)堿基為主。本試驗(yàn)結(jié)果與此一致。李府貢棗(Mill.)轉(zhuǎn)錄組的42 570條基因組數(shù)據(jù)庫(kù)序列中發(fā)現(xiàn)18 016個(gè)SSR，其中包含1 442個(gè)混合型SSR和13 033個(gè)完整型SSR位點(diǎn)。在本試驗(yàn)中，廣豐千金薯轉(zhuǎn)錄組共發(fā)現(xiàn)12 056個(gè)SSR，其中包含1 179個(gè)混合型SSR和8 663個(gè)完整型SSR位點(diǎn)，表明廣豐千金薯 SSR標(biāo)記的數(shù)量較為豐富。

目前發(fā)現(xiàn)的淀粉合成酶基因主要有3種，包括淀粉合成酶1、淀粉合成酶2和淀粉合成酶3，三者高度同源，區(qū)別在于N-端氨基酸長(zhǎng)度存在差異。淀粉合成酶起到延伸支鏈淀粉和直鏈淀粉葡萄糖鏈的作用，顆粒結(jié)合淀粉合酶主要涉及直鏈淀粉的延長(zhǎng)。在本試驗(yàn)中，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的淀粉合成酶3基因上調(diào)、顆粒結(jié)合淀粉合酶2下調(diào)，表明與鐵棍山藥脫毒微型塊莖相比，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的淀粉合成酶3活性較強(qiáng)，有利于支鏈淀粉的合成，顆粒結(jié)合淀粉合酶2活性較低，直鏈淀粉的合成稍微偏弱，這可能是廣豐千金薯脫毒微型塊莖肉質(zhì)綿密粉嫩、軟糯爽口的內(nèi)在原因。蔗糖合酶可參與蔗糖的運(yùn)輸和分配、淀粉和纖維素的合成、細(xì)胞壁組成、生物與非生物逆境等生理過(guò)程。在本試驗(yàn)中，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的蔗糖合酶1基因下調(diào)，表明與鐵棍山藥脫毒微型塊莖相比，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的蔗糖合酶1活性較弱，不利于其蔗糖的運(yùn)輸和分配。α-淀粉酶是一種內(nèi)切酶，可以將淀粉分解為麥芽糖、麥芽三糖、葡萄糖和少量大分子極限糊精，積極參與植物體的多種生命活動(dòng)，響應(yīng)外界的生物與非生物脅迫。β-淀粉酶負(fù)責(zé)儲(chǔ)藏型淀粉的水解和過(guò)渡型淀粉的降解，產(chǎn)生β-極限糊精和β-麥芽糖，參與植物的生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)非生物脅迫的響應(yīng)。在本研究中，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的α-淀粉酶3和β-淀粉酶基因上調(diào)，表明與脫毒微型塊莖鐵棍山藥相比，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的α-淀粉酶3和β-淀粉酶活性較強(qiáng)，有利于其淀粉轉(zhuǎn)化為麥芽糖，在調(diào)控廣豐千金薯脫毒微型塊莖生長(zhǎng)發(fā)育和非生物脅迫耐受過(guò)程中起到重要作用。油類黃酮3′-單加氧酶和類黃酮-3′-羥化酶均是類黃酮化合物生物合成途徑中的關(guān)鍵酶，花青素合酶可將無(wú)色花青素轉(zhuǎn)化為有色花青素，是花青素合成途徑的關(guān)鍵酶之一，可參與低溫、紫外線脅迫和植物病害防治。在本試驗(yàn)中，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的類黃酮3′-單加氧酶、類黃酮-3′-羥化酶和花青素合酶基因上調(diào)，表明與鐵棍山藥脫毒微型塊莖相比，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的類黃酮3′-單加氧酶和類黃酮-3′-羥化酶活性較強(qiáng)，有利于其類黃酮化合物和花青素合成，在調(diào)控廣豐千金薯脫毒微型塊莖生長(zhǎng)發(fā)育和防御過(guò)程中起到重要作用。植物擴(kuò)展蛋白主要與植株抗逆性相關(guān)，在高溫、高鹽、干旱等非生物脅迫，以及病害、蟲害等生物脅迫應(yīng)答中具有重要作用。在研究中，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的擴(kuò)展蛋白2基因下調(diào)，表明與鐵棍山藥脫毒微型塊莖相比，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的擴(kuò)展蛋白2活性較弱，打斷半纖維素和纖維素氫鍵、疏松細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)能力不足，導(dǎo)致纖維素含量較豐富，這也是廣豐千金薯脫毒微型塊莖是一種天然的纖體美食、食后易產(chǎn)生飽脹感、可控食減肥的內(nèi)在原因。苯丙氨酸解氨酶可以催化-苯丙氨酸或酪氨酸脫氨，產(chǎn)生反式肉桂酸，最終進(jìn)入類黃酮代謝、木質(zhì)素代謝、香豆素代謝等，可以抵御植物抗病原菌的入侵，免除病原生物的侵染。在本研究中，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的苯丙氨酸解氨酶基因下調(diào)，表明與鐵棍山藥脫毒微型塊莖相比，廣豐千金薯脫毒微型塊莖的苯丙氨酸解氨酶活性較弱，木質(zhì)素和酚類等次生物質(zhì)的合成下降，導(dǎo)致次生壁中的木質(zhì)素含量下降，廣豐千金薯脫毒微型塊莖耐病程度降低。