雄性不育枸杞花药比较转录组分析

作     者：张兴 冯嘉馨 陈佳 范文强 王路瑶 岳思君 郑蕊 Zhang Xing;Feng Jiaxin;Chen Jia;Fan Wenqiang;Wang Luyao;Yue Sijun;Zheng Rui

作者机构：宁夏大学生命科学学院西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室银川750021 

出 版 物：《基因组学与应用生物学》 (Genomics and Applied Biology)

年 卷 期：2022年第41卷第6期

页      面：1274-1285页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(31560418) 宁夏枸杞产业发展中心项目(HSZB-2020ZC242) 宁夏回族自治区重点研发计划(重大)重点项目(2019BBF02022)共同资助 

主　　题：宁夏枸杞 雄性不育 花药转录组 差异表达基因 

摘      要：为筛选宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)雄性不育花药发育相关的差异表达基因,本研究开展了雄性不育品种‘宁杞5号’和可育品种‘宁杞1号’成熟花粉时期花药转录组分析,共获得差异表达基因1759个,在‘宁杞5号’中有753个基因上调表达,1006个基因下调表达。KEGG富集表明,这些差异表达基因主要富集到氨基酸的生物合成、植物激素信号传导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、脂肪酸代谢等相关通路。对有注释信息的差异表达基因进行NR和Uniprot数据库检索,筛选到28个花药发育相关基因,其中有20个在‘宁杞5号’中下调表达,8个上调表达。选取其中的5个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果与转录组数据趋势一致。甘油醛-3-磷酸脱氢酶(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAP)、束状阿拉伯半乳糖蛋白3(Fasciclin-like arabinogalactan protein 3,FLAs)和花药特异表达启动子LAT52系统发育树分析表明,3个基因分别与同科的物种在同一个进化分支上且同源性较高。这些差异表达基因可能在宁夏枸杞‘宁杞5号’成熟花粉时期花药发育及雄性不育的发生中发挥重要作用。研究结果为进一步研究宁夏枸杞花药发育及其调控机制、雄性不育发生的分子机制提供了参考依据。