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中国农业科学2025,58(6):1195-1209

ScientiaAgriculturaSinicadoi:10.3864/j.issn.0578-1752.2025.06.011

基于跨物种转录组解析影响不定根发生的保守基因

谢露露，李福，张思远，高建昌

中国农业科学院蔬菜花卉研究所/蔬菜生物育种全国重点实验室，北京100081

摘要：【目的】不定根（adventitiousroot）有利于扩大根系和增强抗逆性，其诱导发生已广泛应用于作物的无性繁殖

技术中。通过比较不同物种不定根发生的差异表达基因，分析其中的跨物种保守基因，为全面了解不定根发生的调控机

制提供候选基因。【方法】基于公共数据库中矮牵牛、康乃馨、黄瓜、欧美杨、荞麦的不定根发生转录组，采用HISAT和

Cufflinks转录组分析流程计算基因转录本丰度，使用DESeq2统计和筛选差异表达基因。将同源比对获得的每个物种差

异表达基因（拟南芥最似同源基因），通过集合分析获得处于交集中的基因，进行AmiGO功能注释和富集分析。并使用qPCR

对5个物种以外作物的不定根发生相关表达模式进行检验。【结果】共获得保守上调基因15个，参与胁迫响应、细胞分

裂、过氧化物、甲羟戊酸等调控路径。下调的保守基因和路径则主要参与离子和化合物稳态调节功能。上调的保守基因

随不定根发育进程呈现出两类表达模式（Ⅰ和Ⅱ），

NRT3.1和WRKY75在诱导24h之前，即不定根原基产生时达到峰值（Ⅰ

类），而CYCB2;4和KNOLLE表达量在诱导后48—96h，即不定根凸出表皮时逐渐升高并维持到伸长期（Ⅱ类）。在番茄、

西瓜、玉米的不定根诱导发生过程中检验保守基因的表达水平，在试验的双子叶植物类作物番茄、西瓜中，保守基因的

表达模式一致，在试验的单子叶类作物玉米中，序列相似性高的WRKY75、CYCB2;4、KNOLLE具有相似的表达模式，序列

相似性低的NRT3.1则不同。【结论】在不同物种、不同组织、不同诱导条件下，不定根诱导发生都有赖于胁迫响应和细

胞分裂等保守路径和基因的功能发挥。保守上调基因NRT3.1、WRKY75、CYCB2;4、KNOLLE可作为不定根发生的候选基因，

在一些双子叶物种中进行深入分析。

关键词：不定根发生；不定根诱导；跨物种转录组；保守基因分析；单子叶植物；双子叶植物

AnalysisofConservedGenesinAdventitiousRootFormationBased

onCrossSpeciesTranscriptomes

XIELuLu,LIFu,ZHANGSiYuan,GAOJianChang

InstituteofVegetablesandFlowers,ChineseAcademyofAgriculturalSciences/StateKeyLaboratoryofVegetableBiobreeding,

Beijing100081

Abstract:【Objective】Adventitiousroothelpsexpandingrootsystemandenhancingresistance,anditsinductioniswidelyusedin

asexualpropagationofcrops.Comparisonsofthedifferentiallyexpressedgenesassociatedwithadventitiousrootformationin

differentspecies,andanalyzetheconservedgenesamongthem,soastoprovidecandidategenesforthecomprehensive

understandingoftheregulatorymechanismofadventitiousrootformation.【Method】Based