基于转录组学和代谢组学分析，研究濒危植物Emmenopterys henryi在弱光条件下的光合作用响应

《Acta Physiologiae Plantarum》：Response of photosynthesis of endangered plant Emmenopterys henryi to low light based on transcriptomic and metabolomic analyses

研究通过转录组和代谢组分析，探讨不同光强度（L100、L40、L10）对珍稀植物Emmenopterys henryi光合作用及叶绿素荧光参数的影响，发现L40条件下净光合速率最高，并关联到碳固定及叶绿素代谢相关基因和转录因子，为低光适应机制提供依据。

　　

摘要

本研究基于转录组学和代谢组学分析，探讨了光照强度（包括100%的自然光（L100）、40%的自然光（L40）和10%的自然光（L10）对稀有濒危植物Emmenopterys henryi光合作用及叶绿素荧光参数的影响。结果表明，在L40光照条件下，净光合速率（P_n）高于L100或L10光照条件，同时其Fv/Fm、Fv/Fo、qP、NPQ、Y(II)、Y(NPQ)和rETR(Ⅱ)等参数也较高，而rY(NO)则较低。与光合作用相关的差异表达基因（DEGs）和差异积累代谢物（DAMs）的主要代谢途径涉及光合生物中的碳固定过程以及卟啉和叶绿素的代谢。共表达网络分析显示，参与光合作用途径的转录因子（如ERF5、ERF17、ERF16、bHLH100、COL5、DOF12、HHO3、RADL1、MYB17、NAC90、WRK70、WRK29、WRK40）与超过92%的DEGs显著相关，这些DEGs编码C₃、C₄和CAM途径中的关键酶、光合反应中心亚基、与光合电子传递相关的蛋白质、F型ATP酶亚基、光捕获复合体中的叶绿素a/b结合蛋白，以及弱光条件下叶绿素和类胡萝卜素生物合成的关键酶。进一步研究这些共表达转录因子将有助于揭示Emmenopterys henryi在低光照条件下的光合作用适应机制。