【摘 要】
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干旱胁迫下碳水化合物作为一种信号分子，对作物的生长发育和生态适应性进行调控。为探究马铃薯（Solanum tuberosum L.）块茎响应干旱胁迫的分子机制，本文以马铃薯“合作88”为试验材料，采用Illumina HiSeq 2500测序技术对不同程度（正常、中度、重度）干旱胁迫下的马铃薯块茎样品进行转录组测序，对获得的差异表达基因进行注释，进一步筛选与淀粉和蔗糖代谢途径相关的 5 个酶基因以
【基金项目】
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云南省基础研究专项青年项目（202101AU070098）资助；
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干旱胁迫下碳水化合物作为一种信号分子，对作物的生长发育和生态适应性进行调控。为探究马铃薯（Solanum tuberosum L.）块茎响应干旱胁迫的分子机制，本文以马铃薯“合作88”为试验材料，采用Illumina HiSeq 2500测序技术对不同程度（正常、中度、重度）干旱胁迫下的马铃薯块茎样品进行转录组测序，对获得的差异表达基因进行注释，进一步筛选与淀粉和蔗糖代谢途径相关的 5 个酶基因以及选取5个随机基因进行实时荧光定量 PCR（qPCR）基因表达验证。不同程度干旱胁迫下马铃薯块茎中共有4476个基因上调表达，4490个基因下调表达，3种处理下共有差异表达基因164个。GO 功能富集分析结果表明，差异表达基因在代谢途径中所占比例最大，分子功能中主要为催化酶活性和绑定，细胞组分中主要位于细胞和膜。KEGG 代谢通路注释结果表明，共有 124条代谢途径，能量代谢和碳水化合物代谢途径中差异表达基因富集数量最多。筛选出5个SS、TPS11、SPS2、BGLU12和BACOVA＿02659参与淀粉和蔗糖代谢合成途径的关键酶基因以及随机选取GRXS17、CATHB1、CKA2F、RFS2和PABN1 5个基因，转录组测序结果与qPCR 检测表达水平一致，证明转录组数据的可靠性。干旱胁迫下马铃薯块茎中涉及10个基因参与调控淀粉和蔗糖代谢途径。研究结果有助于阐明差异表达基因在不同程度干旱胁迫下马铃薯淀粉和蔗糖代谢途径中淀粉合成与分解、蔗糖分解以及葡萄糖合成的分子机制。
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