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百合(Lilium)是百合科(Liliaceae)百合属多年生草本球根类花卉,是世界上最重要的球根花卉和鲜切花之一。为探究奇异源四倍体百合与二倍体亚洲百合及铁炮百合杂交亲和性,本研究以奇异源四倍体百合品种‘Original Love’(LAAA)为母本,二倍体亚洲百合品种‘Tiny Skyline’(AA),二倍体铁炮百合品种‘White Fox’(LL)为父本,利用基因组荧光原位杂交分析(GISH)母本及其后代染色体组成,通过转录组测序技术从分子层面分析其杂交亲和性。研究结果如下:1、LAAA×AA的果实发育良好,并且经过胚抢救得到65株后代,杂交亲和性好;而LAAA×LL的果实停止发育,杂交不亲和。基因组荧光原位杂交分析表明:‘Original Love’为奇异源四倍体百合(2n=4x=48),其中有7条铁炮百合染色体,37条亚洲百合染色体和4条重组染色体。杂交后代染色体数目在48条左右,其中两个为四倍体,其它三个为非整倍体,且均有不同的重组染色体。结果表明‘Original Love’LAAA作母本育性较好,可以在百合基因渐渗育种中发挥重要作用。2、利用转录组测序技术分析了LAAA×AA和LAAA×LL授粉10天后子房和叶片的差异表达基因,以未授粉的子房作为对照。结果表明:(1)在LAAA×AA的子房中有659个unigenes,(446个上调,213个下调);在LAAA×LL的子房中有8676个unigenes,(6615个上调,2061个下调);在LAAA×AA的叶片中共有4240个unigenes,(2737个上调,1503个下调);在LAAA×LL的叶片中共有1548个unigenes,(595个上调,953个下调)。由此可见LAAA×AA的子房的unigenes数量比LAAA×LL少,但在LAAA×AA的叶片中Unigenes的数量比LAAA×LL多,两种杂交组合中子房和叶片的unigenes呈现出不同的趋势。随机选取18个差异表达基因(9个取自子房,9个取自叶片)采用qRT-PCR技术进行表达分析,其分析结果与转录组测序结果基本一致。(2)在LAAA×AA的子房和叶片中,与植物激素相关的unigenes如生长素、细胞分裂素、赤霉素、抗氧化酶等上调表达,但是在LAAA×LL的子房和叶中这些Unigenes表达量较低。不过在LAAA×LL的子房和叶片中与脱落酸、乙烯、茉莉酸和水杨酸等相关unigenes上调表达,而在LAAA×AA的子房和叶片中没有表达。本研究中,许多与生长素有关的unigenes,如子房中的SAUR,以及叶片中的ARF和TIR1,在LAAA×AA的子房和叶片中上调表达,但相关的unigenes在LAAA×LL的子房和叶片中变化不大。与抗氧化酶相关的基因如合成SOD,PPO,POD等unigenes在LAAA×LL的叶片中下调,但谷胱甘肽代谢和类胡萝卜素生物合成Unigenes在LAAA×AA的叶片的中上调。这表明生长素与抗氧化酶在LAAA×AA中起到了重要作用。