摘要

目前兰科植物花型多样性形成分子机理仍不清楚,本研究对铁皮石斛、美花石斛花器官进行转录组和microRNA测序,通过cytoscape构建miRNA-mRNA网络和靶基因蛋白互作网络并进行差异比较,以期在分子水平上探究2种石斛花型差异分子机理。转录组研究结果表明,与花发育相关的mRNAs有MADS-box AP3基因、激素类基因等。miRNA-mRNA网络分析表明,差异表达的miRNAs、mRNAs参与了花型差异形成,miR5179与靶基因AP3、miR160与靶基因ARFs、miR164与靶基因NAC021、miR159与靶基因GAM1、bdi-miR159与靶基因CKX9、miR167b-3p与靶基因ANT可能参与花型形成,以上miRNA均在铁皮石斛中上调表达。蛋白互作通路表明,2种石斛有AP3这一关键基因,美花石斛缺少CUL1、TIR1、TIR1A、RBS四个基因;2种石斛的生长素反应互作通路中存在2个差异表达的ARFs基因,美花石斛缺失1个ARFI基因;美花石斛特异性地拥有由NAC021基因构成的生长素信号转导靶基因蛋白互作通路。铁皮石斛和美花石斛花型差异表达miRNAs/mRNAs以及靶基因蛋白互作差异可能是导致2种石斛花型差异的主要机理。