功能雄性不育茄子差异基因及代谢途径分析.pdf

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王志敏等，功能雄性不育茄子差异基因及代谢途径分析●豳功能雄性不育茄子差异基因及代谢途径分析王志敏，扩，丁泽琴袅牛义狼嗔魏大勇蚊，·农业生物技术·王永清锸北髂洗笱г耙赵傲盅г耗戏缴降卦耙昭Ы逃恐氐闶笛槭遥厍摘要：以茄子功能雄性不育系涂捎2牧希曰ɡ俨煌⒂逼诘南赴卣鹘泄鄄欤发现ㄒ┲谢沸蜗赴氐慕馓迨逼诒菷映;ǖ碧霧牧芽谧橹澳谌拚辈愕南赴馓澹形薮讼窒蠓⑸ＷB甲椴庑蚍治霰砻鳎現蚐开花前臁天和开花当天的花药共有霾钜表达基因个表达上调，霰泶锵碌。显著性分析表明差异基因主要富集在生物学过程中涉及单细胞生物过程、代谢过程和细胞过程的单基因簇隙啵肿庸δ苤猩婕敖隙嗟挠写呋钚院徒岷功能；注释发现，差异基因主要富集在次生代谢产物的生物合成、代谢途径、内质网蛋白质加工、氨基酸的生物合成、碳代谢和植物激素信号转导。选取龌蚪屑尤ɑ蚬脖泶锿绻菇ǚ治，，共鉴定到个基因共表达模块，其中鑫猄在龌ɡ俜⒂期高度相关特异性模块、虰模块籏患砻鳎匾煨阅？榭梢愿患奖奖槔生物合成、光合作用、卟啉与叶绿素代谢、荆锹樗岽弧⒍嗵堑纳锖铣珊痛弧⒅舅峤到庖约拔焯怯肫咸糖醛酸的相互转化等相关通路，这些基因可能在ɡ俜⒂讨蟹⒒又匾W饔谩Ｑ芯拷峁=徊教剿髑炎花药开裂机制提供了一定的参考。关键词：茄子，花药开裂，转录组分析，代谢途径生物程学报：／／．．．／：，甤．厍焓惺卟搜е氐闶笛槭遥厍厍焓信┮悼蒲г菏卟嘶ɑ苎芯克厍王志敏，袁超，丁泽琴，等．功能雄性不育茄子差异基因及代谢途径分析．生物工程学报，，—．珻．琒国家重点研发计划，国家自然科学基金，重庆市基础研究与前沿探索专项—，重庆市技术创新与应用发展专项甤，中央高校基本科研业务费专项工，，：．琋．珻甔．．甌／·籈簄．手网络出版时间：．．网络出版地址：海痥．．痥痙甉．．珹珼．．—：，；：：：‘
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●置■危珻琣、辣椒㈣等其他其不育机理的研究较少。转录组测序Ⅲ，琎花药是雄蕊重要的组成部分，含有与花粉粒形成及释放有关的生殖和营养组织【俊；ㄒ┛A作为花药发育过程的最后一个阶段，能否适时开裂直接关系到花粉能否及时到达柱头、植物能否完成授粉受精【俊Ｖ参锕δ苄坌圆挥切坌圆挥的一种类型，表现为开花时花药不开裂，而花粉具有活力。茄子是世界各地广泛栽培的蔬菜作物之一，具有明显的杂种优势，并已在杂交种生产中得到广泛应用，而生产上主要采用人工去雄授粉的方法获得代种子。由于人工去雄和授粉制种过程繁琐，生产成本较高，加上去雄时选择花蕾不当或去雄不彻底，因而很容易形成假杂种，降低种子的纯度和质量，给生产带来一定的损失【俊＠眯坌圆挥瞪茄子杂交一代种子不仅可以简化育种程序，提高育种效率，还可以提高种子质量、降低生产成本，具有显著的经济效益和社会效益。植物功能雄性不育系因自身有可育花粉，无需再选育保持系，在育种上转育省事【浚虼丝U构δ苄坌圆挥研究具有广阔的应用前景。从状稳隙ㄇ炎庸δ苄坌圆挥牧开始，育种家们陆续开展了茄子功能雄性不育系的选育及遗传机制等研究，获得了一些不育材料【】，但与大白菜、甘蓝、番茄蔬菜作物雄性不育的研究相比还较滞后，尤其对哂辛槊舳雀摺⑿藕攀只⒓觳夥围广等优点，被广泛用于生物体的多种功能研究【。随着高通量转录组测序技术的发展与成熟，已采用高通量测序技术对水稻危琙唬琘，，唬琑唬瓹，瑆琤瑃琑．／锕こ萄П–琺琧，：：／／甶產甤痚，，，珻珻，：，，甌琺琣甌琾．···甂，．甀琣、．。
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王志敏等，功能雄性不育茄子差异基因及代谢途径分析●田材料与方法牛簗牛畇．痝／度⑼牙⑷旧チ蛩崽饺小麦、玉米等多个物种的细胞核雄性不育、细胞质雄性不育、光敏雄性不育等多种败育类型进行了雄蕊败育发生特征的研究，这些研究对于深入解析不同类型雄性不育的发生机制具有重要意义【本研究以茄子功能雄性不育系和可育系为材料，通过组织切片和转录组分析，以期找到茄子功能雄性不育花药发育的组织结构特点和差异表达转录组信息，从而为进一步解析茄子花药开裂调控机制，加速茄子雄性不育新品种选育奠定一定的理论基础。花药形态观察茄子可育系和功能雄性不育系芍庆市农业科学院蔬菜花卉研究所提供。取开花当天的花蕾，ḿ觳饣ǚ刍盍Α７直鹑蚐开花前、、、天和开花当天鍪逼诘幕ɡ伲杆侔牖ㄒ現固定，按常规石蜡切片程序脱水、透明、浸蜡、包埋、切片％的苏木精染色、分色．サ牧蛩崽铵分色，加拿大树胶封固，自然风干。荧光显微镜坠馔ǖ老鹿鄄觳⒄障唷文库构建和测序取和;ㄇ天、旒翱;ǖ碧的花蕾分别编号、锡箔纸包装，投人液氮保存，送至北京百迈克生物科技有限公司进行取和质量检测，凡捎肗觳狻Ｊ褂带有拇胖楦患痬患尤肫位冲液将打断成短片段，以打断后的为模板合成一链，然后加入缓冲液、虳聚合酶渲贫春铣煞从μ逑合成二链，经过┰觯⒉庑蛭目猓构建好的文库经质检合格后，使用胁庑颉测序数据处理对测序获得的进行数据过滤，去除其中的接头序列及低质量竦酶咧