在自然界的混生居群中,植物共享传粉者可能会导致不同种植物间花粉传递现象的发生。在授粉和受精过程的不同阶段,近缘种种间花粉的落置存在着一系列造成生殖干扰的机制。前期研究显示:慈姑属植物普遍存在花粉管的再分配现象,当用矮慈姑(Sagittaria pygmaea)与野慈姑(S.trifolia)的花粉分别对矮慈姑进行种内与种间授粉时,同种的矮慈姑花粉管直接朝向胚珠延伸、在授粉1.5 h时已经有部分同种花粉管进入了胚珠;而异种的野慈姑花粉管则从心皮基部继续向下生长穿过心皮基部的孔洞进入到花托组织的表面,在2.5 h后,也会有少量的异种花粉管进入临近未授粉的胚珠以完成受精作用,因此野慈姑花粉可能会对矮慈姑造成生殖干扰。然而,异种花粉管在矮慈姑雌蕊群中生长过程的分子机制并不清楚,仍需要进一步的探索。进行慈姑属植物种间授粉的研究,能更加深入的探索慈姑属植物异种花粉管的生长机制以及慈姑属乃至其他近缘种种间花粉干扰的机制。本研究在矮慈姑雌蕊群的一侧授予野慈姑花粉,另一侧不授粉处理,将生长1、1.5、2、3 h的雌蕊群切割开来作为研究对象,每个处理三个重复,分别提取RNA,最终混合取1个RNA样本,再分别构建文库进行转录组测序,共获得了31.87 Mb~33.46 Mb条高质量片段,组装后筛选出48306~64638条unigenes。再进行生物信息分析,得到以下结果和相关结论:1、矮慈姑雌蕊群转录组的表达特征显示:分别有46763、32457、34243、37162、20792、33561、15048条Unigene比对到Nr、Nt、Swissprot、KEGG、COG、Interpro、GO等数据库,所有获得功能注释的Unigene共有49240条,占所有Unigene的62.60%。归类到COG功能分类的25个功能类别中,被归类到通用功能的Unigene数最多,为5944个;其次是转录相关功能,为4377个。归类到55个GO功能类别中的Unigene中,生物学过程分类中主要集中在代谢过程7333个、细胞过程7104个,细胞组成分类中主要聚集在细胞6215个、细胞组分6163个中,分子功能分类中主要聚集在催化活性7360个、结合过程6108个中。在KEGG分类中,其中注释到全局和概览映射、翻译、碳代谢、运输和分解代谢、可折叠、排序和退化、转录六个主要代谢路径的unigenes较多,分别为8901(22.5%)、4293(10.8%)、3099(7.8%)、2603(6.6%)、2590(6.6%)、2207(5.6%)个。SSR分析显示三核苷酸重复占据了最多的优势,二核苷酸重复次之,单核苷酸重复最少。2、将四个授粉时间段两种处理的矮慈姑雌蕊群样本的差异表达基因进行GO注释及KEGG途径富集分析显示:GO注释分析发现,授异种花粉的矮慈姑雌蕊群富集了如催化活性、代谢过程、细胞化过程和单组织过程等在内的生物过程。通过KEGG途径富集分析发现,富集最多的途径为全局和概况映射、翻译、碳代谢、环境适应、其他次生代谢物的生物合成、运输和分解代谢。3、在四个授粉时间段矮慈姑雌蕊群样本差异表达基因的KEGG途径富集分析显示:四个授粉时间段的矮慈姑雌蕊群样本的5个显著富集通路植物-病菌互作反应、植物激素信号转导、淀粉与蔗糖代谢、戊糖和葡萄糖酸盐、类黄酮物质的生物合成中有178个差异表达基因可能与异种花粉管的生长相关。4、属于不同转录因子家族的差异表达基因的归类统计显示:属于40个转录因子家族的254条unigenes同源序列的转录因子基因呈显著差异表达,其中MYB、MYB-related、AP2-EREBP、NAC、WRKY这几个转录因子家族中差异表达基因数目最多。上述结果初步揭示了异种花粉管在矮慈姑雌蕊群中生长过程的分子机制,为慈姑属植物的繁育以及基因组学研究奠定了有价值的基础,为进一步探讨植物近缘种种间花粉干扰提供了依据。