西葫芦受低温寡照影响,易落花落果、病害和果实畸形等从而影响其产量与品质。目前尚不清楚西葫芦对低温弱光响应的生理机制及其调控机理。通过分析转录组,可获得基因表达RNA水平的有关信息,用于揭示基因表达与西葫芦低温弱光胁迫之间的内在联系。本研究中采用转录组测序(RNA-seq)技术构建了西葫芦对照、低温、弱光以及低温弱光双重处理的幼苗期叶片4个转录组数据库,共获得33.45 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到7.41 Gb,Q30碱基百分比在88.88%及以上。经过滤、拼接和组装得到83650条Unigene,其中长度在1kb以上的Unigene有15 356条。通过对Unigene进行功能注释,包括与NR、Swiss-Prot、KEGG、COG、KOG、GO和Pfam数据库的比对,共获得33490条Unigene的注释结果。在此基础上,初步筛选出48条差异表达的全长Unigene序列,其中主要包括AP2、MYB、NAC和WRKY转录因子以及过氧化物酶POD、超氧化物岐化酶SOD、抗冷基相关因COR等家族成员。为了验证RNA-seq的准确性,随机选取了16条差异表达基因(DEGs)进行了qRT-PCR检测,结果基本一致。研究表明,低温弱光胁迫可导致幼苗期叶片内活性氧(ROS)的产生和积累,使其气孔导度(Gs)、光化学猝灭系数(q_P)、天线色素捕光效率(F_v’/F_m’)以及光合作用关键酶RuBP羧化酶活性明显下降,显著降低叶片净光合速率(P_n),影响植株的生长发育。通过对转录组Pathway分析表明,西葫芦叶片受低温弱光胁迫后差异表达的基因主要参加光合作用天线蛋白、类胡萝卜素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、磷酸戊糖途径、碳代谢、光合组织中的碳固定、植物激素信号转导、过氧化物酶体等与光合作用及响应低温弱光胁迫过程中密切相关的代谢途径中。本研究中发现,转录因子、氧化还原酶、植物激素和冷反应相关的基因在西葫芦低温弱光胁迫过程中可能起到了非常重要的作用。