【摘 要】
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植物蜜腺是一种重要的器官,分泌的花蜜为昆虫等传粉者提供富含营养的食源,有利于花朵间配子的转移,在植物生殖和进化中具有重要的生物学意义。蜜腺具有复杂多样的生理结构和丰富的变异性,但我们对于蜜腺的发育和进化,至今还所知甚少。无蜜腺棉花具有减少棉铃腐烂、抑制虫害、延缓品种退化等优良特性。本研究使用2个亚洲棉（Gossypium arboreum）的有蜜腺和无蜜腺亲本杂交衍生的F2群体,对亚洲棉蜜腺性状进
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植物蜜腺是一种重要的器官,分泌的花蜜为昆虫等传粉者提供富含营养的食源,有利于花朵间配子的转移,在植物生殖和进化中具有重要的生物学意义。蜜腺具有复杂多样的生理结构和丰富的变异性,但我们对于蜜腺的发育和进化,至今还所知甚少。无蜜腺棉花具有减少棉铃腐烂、抑制虫害、延缓品种退化等优良特性。本研究使用2个亚洲棉（Gossypium arboreum）的有蜜腺和无蜜腺亲本杂交衍生的F2群体,对亚洲棉蜜腺性状进行遗传分析;通过BSA-seq（Bulked segregant analysis sequencing）结合图位克隆技术,克隆蜜腺基因,对双亲转录组数据也进行了比较分析。本研究主要结果如下:（1）亚洲棉母本紫茎中棉具有叶蜜腺和苞内蜜腺,父本睢县紫花没有蜜腺;杂种F1表现为具有叶蜜腺和苞内蜜腺;在2221株F2群体中,有蜜腺和无蜜腺的性状分离符合3:1的分离比例,蜜腺性状表现为单基因遗传,有蜜腺表型为显性,叶蜜腺和苞内蜜腺受同一基因Ne1控制。（2）通过BSA-seq分析将蜜腺基因Ne1初定位于12号染色体上14.36Mb的区间内。通过BSA-seq得到的Indel和SNP变异信息开发分子标记,对F2群体隐性单株进行扫描,最终将蜜腺基因确定在L-S59和L1416这两对标记之间的4.78Kb区间内,该区间仅有一个基因为Ga12G1407。（3）通过比对克隆到的两个亲本的Ne1序列,无蜜腺父本在基因的272bp处发生了由G替换成A的碱基替换,导致野生型基因序列中的色氨酸变为终止密码子,表现为翻译提前终止,该突变导致了 AP2（APETALA2）结构域的破坏,影响了该基因的功能。（4）利用 VIGS（Virus-induced gene silencing）技术,对有蜜腺母本中的 Ne1 基因进行沉默,产生了蜜腺消失的表型,确定该基因为控制蜜腺性状的基因。（5）转录组分析表明,无蜜腺父本相比于有蜜腺母本,共有895个差异表达基因,其中614个基因上调,281个基因下调。差异基因主要被富集在萜烯类代谢、类黄酮代谢、苯丙烷和酚类代谢中,其次富集在细胞壁通路和脂质代谢中,而在其他代谢过程中差异基因富集较少。
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