【摘 要】
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两性球花突变体广泛地存在于几乎所有的针叶树物种中,是球花发育与性别调控机制研究珍贵的遗传材料,但其分子生物学基础研究因遗传信息匮乏而一直没有开展.本研究以油松多个体多组织样本均一化cDNA文库为材料,通过第二代高通量测序,获得了46 584个油松单基因簇;基于这些序列信息,设计并定制了油松表达谱芯片;通过对两性球花不同性别结构、两性球花紧邻雄球花及正常雌雄球花高通量基因表达谱芯片分析,发现两性球花
【机 构】
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北京林业大学生物科学与技术学院 北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院 北京100083
【出 处】
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中国林学会林木遗传育种分会第七届全国林木遗传育种学术大会
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两性球花突变体广泛地存在于几乎所有的针叶树物种中,是球花发育与性别调控机制研究珍贵的遗传材料,但其分子生物学基础研究因遗传信息匮乏而一直没有开展.本研究以油松多个体多组织样本均一化cDNA文库为材料,通过第二代高通量测序,获得了46 584个油松单基因簇;基于这些序列信息,设计并定制了油松表达谱芯片;通过对两性球花不同性别结构、两性球花紧邻雄球花及正常雌雄球花高通量基因表达谱芯片分析,发现两性球花雄性结构基因表达谱与正常雄球花相比发生了明显趋于雌球花基因表达谱的转变,而特异调控雄球花发育的B类MADS-box转录因子及其转录激活蛋白UFO在两性球花雄性结构中的表达量低于正常雄球花,推测这些基因在早期发育阶段的雄球花顶部的表达抑制使雄球花特异遗传调控程序无法激活继而导致雌性结构的异常发育.基于FC≥100(p≤0.01)的标准,筛选到49个两性球花雄性结构显著差异表达的基因,从中选取了2个分别上调和下调表达基因,由于功能未知,分别命名为BSU1 (Bisexual strobili upregulated 1)与BSD1 (Bisexual strobili downregulated 1);并进一步分析了它们在雌雄球花不同发育阶段的表达规律,BSU1与BSD1在雌球花中各发育阶段具有相对稳定的表达并且与营养芽中的表达相似,而在雄球花中各发育阶段表达水平却随着不同发育阶段急剧变化.BSU1随着雄球花的发育表达量逐渐降低,而BSD1则逐渐增高,而在两性球花中它们的表达量却仍然维持在早期发育阶段水平,表明这些基因的调控属于雄球花发育特异遗传调控程序,推测其在球花发育与性别决定过程中可能发挥着重要作用.研究结果为油松及近缘树种的雌雄球花发育与性别决定的分子生物学研究提供了基础和新的思路.
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