巴西橡胶树雄性不育相关基因HbBPC7的表达与生物信息学分析

作     者：付天奇 王英 高和琼 庄南生 

作者机构：中国热带农业科学院橡胶研究所 海南大学热带作物学院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2023年

学科分类：08[工学] 0829[工学-林业工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31760216) 国家天然橡胶产业技术体系项目(CARS-33-YZ2)共同资助 

主　　题：巴西橡胶树 雄性不育 HbBPC7基因 qRT-PCR mRNA-FISH 

摘      要：巴西橡胶树作为热带地区重要的经济树种，雄性不育种质是杂交育种亲本选配的重要资源。为探究HbBPC7基因对橡胶树雄性不育的功能及其调控机制，本研究以4个橡胶树品系为材料，通过qRT-PCR技术对HbBPC7基因在不同组织器官以及不同发育时期的表达进行分析，HbBPC7基因在雄花中的表达水平显著高于其他组织器官，对雄花的发育具有特异性，且在可育组与不育组之间差异明显，该基因在不育组中的异常低表达可能会导致雄性不育。在小孢子母细胞和四分体时期，HbBPC7基因在不育组中的相对表达量明显低于可育组，该基因可能从小孢子母细胞到四分体时期持续低表达引起雄花败育。利用mRNA-FISH检测HbBPC7基因在雄花不同发育时期的表达情况，HbBPC7基因主要在小孢子母细胞和四分体发育过程中发挥作用，可能对不育雄花花药表皮、花丝柱和绒毡层的异常发育有直接影响。HbBPC7基因定位在17号染色体上，在雄性不育系中的差异表达可能是由于碱基的替换和缺失导致的。HbBPC7蛋白为亲水性蛋白，不含跨膜区和信号肽，系统进化树结果显示该蛋白与木薯BPC7蛋白聚为一类，亲缘关系较近。本研究旨在揭示橡胶树雄性不育的分子调控机制，为橡胶树的育种工作提供科学依据。