文献类型： 中文期刊

作者： 周陈平 ¹ ; 杨敏 ¹ ; 郭金菊 ² ; 邝瑞彬 ¹ ; 李庆萌 ¹ ; 杨护 ¹ ; 黄炳雄 ¹ ; 魏岳荣 ¹ ;

作者机构： 1.广东省农业科学院果树研究所

2.广东省农业科学院设施农业研究所

关键词： 番木瓜;两性株;高温;性别转变;基因差异表达;植物激素

期刊名称： 果树学报

ISSN： 1009-9980

年卷期： 2023 年 003 期

页码： 457-470

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】探索番木瓜两性株高温条件下花性转变的分子机制，筛选花性调控相关基因，为培育耐高温番木瓜新品种提供理论依据。【方法】以在高温环境（39～40℃）下采集的番木瓜两性株的雄花（雌蕊退化）和两性花（完全花）为试验材料，利用高效液相色谱法测定两者内源激素含量，利用RNA-seq技术分析两者间的差异表达基因，并通过qRTPCR进行验证，用Plant CARE在线软件分析花发育相关基因启动子顺式元件。【结果】两性花乙烯合成前体1-氨基环丙烷羧酸（ACC）、吲哚-3-乙酸（IAA）、反式玉米素（tZ）、水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）含量显著高于雄花，两者脱落酸（ABA）和赤霉素A3（GA3）含量无显著差异。从转录组数据中共获得27 793个表达基因，筛选到517个差异表达基因（DEG），其中214个基因在雄花中上调表达，303个基因下调表达。这些差异表达基因主要富集到转录与调控、植物激素响应与信号转导、细胞分化与器官生长调控、质膜组分、氧化应激等GO条目和植物激素信号转导、植物-病原体相互作用、促丝裂原活化蛋白激酶信号通路等KEGG通路上。通过基因功能注释，筛选到70个植物激素信号转导、响应、生物合成及代谢相关差异表达基因，其中52个基因在雄花中下调表达，18个基因上调表达。鉴定到ANT、ANT2、CIB1、HHO5、ZIP21、SAP等6个花发育相关差异表达基因，均在雄花中下调表达，其中SAP基因在两性花中特异表达。除ANT2未查找到相应启动子序列外，ANT、CIB1、HHO5、SAP、ZIP21启动子含植物激素和逆境相关顺式作用元件。选取17个花发育和植物激素相关差异表达基因进行qRT-PCR分析，结果与转录组数据一致。【结论】番木瓜两性株在高温条件下花性转变可能与花芽ACC、IAA、tZ、SA、JA含量下降及ANT、ANT2、CIB1、HHO5、SAP基因下调表达有关。