基于RNA-Seq技术的洋葱雄性不育系与保持系转录组差异分析

作者：杜敏霞; 刘湘萍; 孙瑞芬; 斯钦巴特尔; 张晓艳

来源：分子植物育种, 2022, 1-16.

• 洋葱(Alium cepa L.
• 雄性不育系
• 保持系
• RNA-Seq
• 差异表达基因

洋葱细胞质雄性不育是核-质关系不协调导致的花粉败育，研究比较洋葱雄性不育系和保持系花组织发育时期的转录组差异，以揭示洋葱细胞质雄性不育形成的分子调控机理，为洋葱雄性不育利用提供理论依据。采用RNA-Seq技术，对洋葱雄性不育系11-1A开花前1～2 d和开花后1～2 d的花蕾和小花及保持系11-1B开花前1～2 d和开花后1～2 d的花蕾和小花进行测序及De novo组装，共产生80.32 Gb的Clean Data，拼接出47 587条Unigenes，总长度为71 297 836 bp，平均长度为993.84 bp。数据库比对显示，Unigene注释到NR、KOG、GO、Swiss-Prot、eggNOG、KEGG和Pfam数据库的数目分别为30 058 （41.90%），18 019 （25.12%），19 857 （27.68%），21 587 （30.09%），26 805 （37.36%），9 964 （13.89%）和18 595 （25.92%）。NR注释结果显示，洋葱与石刁柏（Asparagus officinalis）同源的序列最多。在不育系和保持系之间共检测到7 675个差异表达基因（DEGs），其中3 523个基因上调，4 152个基因下调。GO功能富集分析表明，7 675个DEGs被注释到64个功能分类中，包括23个生物学分类、20个细胞组分分类和21个分子功能分类，其中一些GO功能条目，如花粉管生长调节、果胶分解代谢过程、Rho GDP-解离抑制剂活性、核酸内切酶活性、果胶酯酶活性、果胶酯酶抑制剂活性、半乳聚糖1，4-α-半乳糖醛酸酶活性等，与洋葱雄性不育植株的花器官败育有一定的联系。KEGG富集显示，不育系和保持系间的DEGs显著富集到19条通路中，其中DEGs富集最多的通路是碳水化合物代谢和能量代谢，推测其与洋葱育性有关。

• 单位
  内蒙古农业大学; 内蒙古自治区农牧业科学院; 园艺与植物保护学院