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基于转录组学筛选蓝莓花粉败育相关候选基因

2024-07-25分类号:S663.9

【作者】杨芩   付燕   刘雅兰   张婷渟   彭舒   邓洁
【部门】凯里学院大健康学院  贵州山地特色园艺作物分子育种与品种创制重点实验室  黔东南民族职业技术学院  
【摘要】【目的】筛选蓝莓花粉败育相关基因,为其克隆、蓝莓花粉败育研究和育种提供参考依据。【方法】用Illumina NovaSeq 6000对来源于相同母本且花粉活力有显著差异的‘灿烂(BT)’、‘杰兔(PM)’和‘粉蓝(PB)’3个兔眼蓝莓品种花粉的转录组进行测序,基于差异表达基因的基因本体数据库(GO)、Pathway显著性富集(KEGG)和蛋白家族数据库(Pfam)分析,筛选参与蓝莓花粉败育的相关基因。【结果】‘杰兔’花粉活力显著低于‘灿烂’和‘粉蓝’,‘灿烂’vs‘杰兔’与‘粉蓝’vs‘杰兔’2个对比组合分别筛选到2 717个和3 208个差异表达基因。‘灿烂’vs‘杰兔’对比组合的2 717个差异表达基因在GO、KEGG和Pfam数据库中分别已注释1 124个、1 020个和1 791个。‘粉蓝’vs‘杰兔’对比组合的3 208个差异表达基因在GO、KEGG和Pfam数据库中分别已注释1 350个、1 144个和2 197个。对差异表达基因的GO和Pfam注释结果进一步筛选,获得与花粉败育相关的差异表达基因27个,其中,22个上调表达,5个下调表达。【结论】经GO和Pfam注释,花粉败育相关差异表达基因功能主要集中在花粉发育、花穗发育、孢粉素生物合成过程、花粉外壁形成、花药壁绒毡层细胞分化、细胞分裂素的正向调节、有丝分裂纺锤体组织调节和油菜素内酯介导信号途径等通路,可作为深入探索蓝莓花粉败育机制及筛选蓝莓花粉败育关键基因的参考依据。
【关键词】蓝莓  花粉败育  转录组  基因筛选  育种
【基金】凯里学院2022年农业硕士专业学位培育点专项课题“蓝莓花粉直感效应调控糖合成的生理机制研究”(kysszx2022014);; 贵州省教育厅自然科学研究项目“三穗县台烈镇颇洞村蓝莓产业振兴示范带动基地”(黔教技[2022]068号);; 贵州省高等学校重点实验室项目“贵州山地特色园艺作物分子育种与品种创制重点实验室”(黔教技[2022]053号);; 凯里学院贵州省省级一流本科专业(园艺);; 贵州省科技计划重点项目“蓝莓花粉直感效应及其形成的生理机制研究”(黔科合基础[2019]1443号);; 凯里学院一流学科(园艺学)共同资助
【所属期刊栏目】西南农业学报
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