多裂叶水芹线粒体特征及雄性不育候选基因的鉴定

摘要

[目的]本文旨在分析多裂叶水芹线粒体特征，鉴定其雄性不育候选基因，为水芹雄性不育杂交育种和理论研究提供参考。[方法]以多裂叶水芹不育株系(命名为：OtBY002)及对应的可育株系(命名为：OtKY002)为材料，采用Illumina公司提供的二代测序和Nanopore提供的三代测序平台，分别对其线粒体基因组进行测序和组装；再对基因组进行注释，筛选、获得候选基因，并对不育基因蛋白进行三维结构分析和进化分析。[结果]OtBY002和OtKY002均含有1个大环和1个小环线粒体基因组，均含有75个基因；其中，OtBY002和OtKY002大环线粒体基因组长度分别为336 668 bp(登录号：PP693295.1)和336 731 bp(PP693297.1),二者小环线粒体基因组大小一致且长度均为48 051 bp(登录号分别为PP693296.1和PP693298.1)。进一步分析表明，ccmFN基因序列长度在OtBY002和OtKY002中具有显著差别，分别为1 050和1 740 bp,其中，OtBY002中该基因在921 bp位置上发生突变导致其不育，进化上OtBY002和OtKY002的ccmFN具有一定的进化距离，不在同一分支上。[结论]ccmFN基因序列发生突变是导致OtBY002产生不育的潜在原因。

关键词

多裂叶水芹 / 雄性不育 / 线粒体基因组 / ccmFN

基金资助

贵州省农业科学院项目(黔农科博士基金[2024]03号); 中央高校基本科研业务费专项资金(KYLH2025002); 南京农业大学三亚研究院引导资金项目(NAUSY-MS33); 贵州省科学技术厅项目(黔科合服企[2022]014,黔科合中引地[2023]033); 贵州省蔬菜产业技术体系(GZCYTX2024-0101)