大豆细胞质雄性不育系及其保持系花器官生理及转录组差异分析

摘要

[目的]为探明大豆细胞质雄性不育系及其同型保持系花器官的生理及转录组差异，充分挖掘保持系育性基因，培育更强保持系，提高杂交制种产量。[方法]以细胞质雄性不育系JLCMS116A及其同型保持系JLCMS116B为材料，对其盛花期花蕾碳水化合物、可溶性蛋白、内源激素和转录组进行分析研究。[结果]不育系和保持系花蕾中五大激素分析显示，不育系花蕾中生长素和细胞分裂素均低于其同型保持系，乙烯含量高于其同型保持系；不育系和保持系花蕾中可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量分析显示，可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均低于其同型保持系；转录组测序结果显示，共获得473个差异表达基因，其中426个上调表达，11个基因下调表达，差异基因显著富集到花粉管生长、细胞壁改造、淀粉和蔗糖代谢、蛋白质结合、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、其他次生代谢物的生物合成、果糖和甘露糖代谢、半乳糖代谢、肌醇磷酸盐代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化等代谢通路中。其中11个下调表达基因主要注释到抗坏血酸和醛类代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢和碱基切除修复代谢通路和核苷酸糖代谢过程、花粉成熟到光周期-开花、金属离子输运、氧化还原反应GO富集分类中。[结论]Glyma.11G036600可能是影响细胞质雄性不育系JLCMS116A及其同型保持系JLCMS116B花粉育性差异的关键基因。

关键词

大豆 / 不育系 / 保持系 / 转录组