少根紫萍淀粉合成关键基因对寡营养胁迫的响应

浮萍是一种形态高度退化的开花植物，环境适应性广，生长条件适宜时可以接近指数增长的速度在16-48 h内实现生物量的翻倍. 以寡营养处理，少根紫萍（Landoltia punctata）淀粉含量可在7 d内提高到45%以上（干重）. 通过深入分析转录组数据，分别挖掘到ADP葡萄糖焦磷酸化酶编码基因（LpAGP）5个、颗粒结合型淀粉合酶基因（LpGBSS）2个、可溶性淀粉合酶基因（LpSSS）2个、淀粉分支酶基因（LpSBE）5个、异淀粉酶基因7个（LpISA）、普鲁兰酶基因（LpPUL）1个. 转录组定量结果表明LpAGPS1、LpAGPL2、LpAGPL3、LpGBSSI、LpGBSSII、LpSBEI-1、LpISA3和LpPUL1的表达量均因寡营养处理而上调. 通过qRT-PCR检测LpAGPs等16个淀粉合成关键基因的表达量，发现绝大部分淀粉合成相关基因表达量上调，而参与淀粉降解途径相关基因（如α-淀粉酶和β-淀粉酶编码基因）的表达量因寡营养处理而下调. 这种不同的调节方式促使少根紫萍淀粉合成“开源节流”，淀粉得以快速积累. 本研究结果可为进一步研究少根紫萍淀粉合成关键基因功能及淀粉积累机制奠定基础. （图3 表2 参33