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^*

来源：基因组学与应用生物学, 2022, 41(06): 1274-1285.

DOI：10.13417/j.gab.041.001274

• 宁夏枸杞
• 雄性不育
• 花药转录组
• 差异表达基因

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1 759个，在‘宁杞5号’中有753个基因上调表达，1 006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。

• 单位
  生命科学学院; 宁夏大学