茄子(Solanum melongena L.),属茄科茄属,是我国非常重要的蔬菜作物之一,具有很高的营养价值及药用价值,尤其富含维生素P及茄碱。茄子栽培过程中,容易受到多种生物胁迫及非生物胁迫,对茄子的产量及品质造成严重的影响。使用药物对这些胁迫进行控制,不仅增加了茄子的生产成本,还会引起环境污染及病虫害抗药性增强等问题。野生茄不仅具有药用价值,还保留了众多优良的抗性基因,对生物胁迫和非生物胁迫具有很强的抵抗能力。我国蕴藏着丰富的野生茄种质资源,是育种研究非常宝贵的基因资源库,通过远缘杂交,能将野生茄中的抗性基因转入到栽培种中,丰富栽培茄的遗传多样性。本文以5份栽培茄为母本与3份野生茄进行杂交,比较了不同杂交组合的杂交亲和性,利用不同杂交方式提高不亲和组合的杂交成功率,获得杂交种;通过对不亲和组合授粉后母本子房形态学观察、细胞学观察以及转录组分析,初步分析了导致远缘杂交的受精障碍的机理。1、以5份栽培茄作母本、3份野生茄作父本,研究不同杂交组合的杂交亲和性。在3份野生茄中,喀西茄与栽培茄的亲和性最低,5份栽培茄与其杂交均未获得可育的种子;赤茄和红茄与栽培茄亲和性较高,均获得了杂交种植株;对杂交种植株及其父母本的田间形态进行对比,并运用SSR分子标记鉴定,验证了获得的杂交种植株为赤茄及红茄与L81的杂交后代;在5份栽培种中,L81与3份野生茄杂交的杂交亲和性均最高,体现在坐果率及种子数最高;在5份栽培茄中L51与3份野生茄杂交亲和性最低;其他3份栽培茄在三种野生茄杂交亲和性上表现出差异,同一种栽培茄与不同野生茄的杂交亲和性不同。2、利用一次授粉、重复授粉、花柱短截后授粉、混合授粉及嫁接后授粉对5份栽培茄及喀西茄进行杂交,提高杂交成功率。结果表明,同一杂交组合采用不同杂交手段后杂交亲和性不同,同一杂交手段对不同杂交组合的作用效果不同,基因型为影响杂交亲和性的重要因素,除嫁接后授粉外,运用其他4种杂交手段将栽培茄与喀西茄进行杂交未得到能够发芽的种子。使用嫁接后授粉能够有效提高喀西茄与栽培茄杂交的亲和性,嫁接后授粉获得了 L81与喀西茄的杂交植株,运用SSR分子标记鉴定出获得的杂交种植株为喀西茄与L81的杂交后代。3、自交及杂交授粉后,对5份栽培茄子房形态学及细胞学变化进行观察,结果表明,自交授粉后花粉能够正常萌发进入子房进行受精,栽培茄子房均能正常发育;使用喀西茄花粉授粉后从第7 d开始出现败育子房(落果),不同品种的栽培茄子房败育的时期不同,L51出现败育子房时间最早,L81出现败育子房最晚,出现子房败育的时间与栽培茄和野生茄杂交亲和性有关,杂交亲和性越高发生子房败育时间越晚;喀西茄花粉在栽培茄柱头上均能正常萌发并进入子房完成受精,但在原胚形成及分裂期出现败育,因此喀西茄与栽培茄杂交的障碍主要为受精后障碍。4、对A(L51未授粉)、B(使用喀西茄花粉授粉后96 h),C(使用喀西茄花粉授粉后124h,胚胎败育阶段),受精阶段)、D(自交授粉后48h,受精阶段)的子房进行转录组分析,筛选并分析差异表达基因,结果表明:使用喀西茄花粉进行授粉处理后,在受精阶段及胚胎败育时期的基因表达差异显著,鉴定到的DEGs最多;在自交及杂交后受精阶段进行比较时,发现两个处理间的差异基因较少,只鉴定到242个DEGs;不同花粉进入子房的受精阶段的基因表达差异对比不明显,推测此阶段可能不是引起喀西茄与L51杂交障碍的主要阶段;自喀西茄授粉后,从花粉进入子房的受精阶段及胚胎败育阶段大量基因发生差异表达,这些差异基因可能调控了茄子远缘杂交的不亲和。GO富集分析发现,转录因子活性、微管、脯氨酸代谢和生物合成等途径可能影响了茄子远缘杂交亲和性。KEGG富集分析发现植物激素信号转导、MAPK信号通路-植物、戊糖和葡萄糖醛酸盐的相互转化和半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路富集到较多的差异基因,推测这些通路可能发挥了重要作用。为了确定这些DEGs在远缘杂交和自交后子房发育过程中起作用的生物学途径,将DEGs进行了功能注释,最终筛选出9个与远缘杂交不亲和相关的DEGs。