【摘 要】
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番木瓜是第五个测序的被子植物,遗传和基因组信息详细。番木瓜具有三个性别,并且具有一对演化上相对年轻的性染色体,是研究植物性染色体演化的模式植物。番木瓜雄性和两性容
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番木瓜是第五个测序的被子植物,遗传和基因组信息详细。番木瓜具有三个性别,并且具有一对演化上相对年轻的性染色体,是研究植物性染色体演化的模式植物。番木瓜雄性和两性容易受到环境的影响,两性花在逆境条件下会转化成雄花而导致产量下降,也会发生雄蕊心皮化现象而导致“猫脸”等外观劣制的果实。番木瓜性别决定的分子机制还不清楚,但是雄性决定区域(MSY)至少存在一个雌性抑制基因和一个雄性促进基因。雄花受低温诱导转变成两性花,可能与抑制雌性的调节通路有关。我们对正常雄花败育雌蕊部分和受雄花低温诱导产生的有功能雌蕊部分进行基因差异表达分析和Small RNA分析,作为研究这一性别反转现象的分子机制第一步。通过对转录组测序和差异表达分析,我们发现了 1 756个差异基因,进一步对差异基因进行GO和KEGG富集分析发现显著富集的GO功能有转录因子、花发育、组蛋白H3K9甲基化等,显著富集的KEGG途径有植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等。通过对差异基因中转录因子和激素相关基因进行筛选,一共得到了 182个转录因子和88个激素相关基因。同时对相同组织进行了 Small RNA-seq测序及分析,通过miRDeep-P软件包一共预测了 16个植物保守的miRNA,和9个番木瓜特异的miRNA,将新预测的miRNA以及已报道的miRNA进行差异表达分析,发现9个差异的miRNA。研究表明,性别逆转这一现象极有可能是由表观沉默雌蕊抑制因子的表达而造成,通过激素信号转导,转录因子,以及Small RNA和的组蛋白甲基化调控来实现的。
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