【摘要】：南瓜是葫蘆科南瓜屬(Cucubita ssp.)一年生草本植物,是典型的雌雄異花同株植物,雜種優(yōu)勢明顯,雜交種生產(chǎn)過程中,需要人工去雄,費時費力。解析南瓜性別決定機制,為雌性系的培育提供理論依據(jù)具有重要意義。本研究以印度南瓜強雌自交系‘2013-12’和強雄自交系‘9-6’為試材,取兩份材料第一片真葉與第十片真葉長出1 cm時的莖尖進行Illumina HiSeq轉(zhuǎn)錄組測序,對測序數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與質(zhì)量分析,篩選出與性別分化相關的重要基因,并對差異表達基因進行初步功能分析。研究內(nèi)容如下:1、對印度南瓜強雌自交系‘2013-12’和強雄自交系‘9-6’的莖尖進行轉(zhuǎn)錄組測序得到63.56 Gb的Clean reads,序列組裝拼接獲得條131960條unigene,平均長度為688 bp。四個發(fā)育時期,相互比較共有496個基因上調(diào),375個基因下調(diào)。通過對差異表達基因進行GO功能聚類分析發(fā)現(xiàn)參與南瓜性別表達分別與乙烯、生長素、赤霉素、脫落酸及油菜素內(nèi)酯等多種激素合成、信號傳導等代謝途徑相關。經(jīng)過KEGG注釋得到7205條Unigene,所有的基因可以歸為176個信號途徑,主要包括蛋白質(zhì)合成和代謝以及信號傳導等,其中參與植物激素信號傳導的基因最多。差異表達基因中篩選出38個參與植物激素合成、信號轉(zhuǎn)導途徑相關的關鍵基因,其中10個參與乙烯合成與信號傳導相關基因、5個參與脫落酸合成和信號轉(zhuǎn)導途徑的蛋白激酶基因、2個與細胞分裂素相關基因、12個編碼生長素響應蛋白AUX/IAA基因和2個赤霉素合成途徑基因在雄花階段上調(diào)表達,7個與乙烯、脫落酸、生長素和細胞分裂素相關的基因在雌花階段上調(diào)表達。從中選取17個關鍵基因進行qRT-PCR表達量驗證,基因表達變化與轉(zhuǎn)錄組的變化趨勢一致。2、檢測5個ACC氧化酶基因CmACO1,CmACO2,CmACO3,CmACO4,CmACO5在強雌自交系‘2013-12’開花期不同器官中的表達模式,這5個基因在根、莖、葉、雌花和雄花中均有表達,其中CmACO1基因在雌花中表達量最高。進一步檢測CmACO1基因在不同花部位、雌蕊和雄蕊不同發(fā)育時期以及不同激素處理的表達模式,發(fā)現(xiàn)隨著雌花發(fā)育CmACO1基因積累量隨之增加,推測CmACO1基因參與雌花的發(fā)育,乙烯利和生長素處理后CmACO1基因表達量相比對照顯著增加,表明CmACO1基因同時受乙烯和生長素調(diào)控。對CmACO1進行克隆得到cDNA序列全長為936 bp,并對CmACO1基因編碼蛋白進行了生物信息學分析。3、檢測3個AP2基因CmAP2-1,CmAP2-2,CmAP2-3在強雌自交系‘2013-12’開花期不同器官中的表達模式,這3個基因在根、莖、葉、雌花和雄花中都有表達,其中CmAP2-2基因在雌花中表達量最高。檢測CmAP2-2基因在不同花部位、雌蕊和雄蕊不同發(fā)育時期的表達以及不同激素處理的表達模式,發(fā)現(xiàn)隨著子房發(fā)育CmAP2-2基因積累量隨之增加,且乙烯利處理后CmAP2-2基因大量表達,表明CmAP2-2基因參與子房的發(fā)育并參與乙烯信號途徑。進一步檢測CmAP2-2基因在授粉后1、3、5、7天胚珠中的表達模式,表明CmAP2-2基因隨著胚的發(fā)育表達量逐漸增加;利用外源激素ACC、IAA對胚進行處理,表明CmAP2-2基因不僅參與了乙烯信號通路還可能參與生長素信號通路的應答。克隆得到的印度南瓜CmAP2-2基因cDNA序列全長為1682 bp,并對CmAP2-2基因編碼蛋白進行了生物信息學分析。
【圖文】：

圖 1-1 花器官決定的 ABCDE 模型[13]Fig. 1-1 The ABCDE model of flower organ ide分離通常采用差減雜交篩選技術，，或利用特異蛋研究者們已經(jīng)在植物差異表達基因的研究方面取物中的第一個性別決定基因 TASSELSEED2，該基

圖 1-2 黃瓜單性花 3 個基因的控制示意圖[20]Fig. 1-2 Three genes control cucumber unisexual flowers of schematic 植物激素對性別分化的影響物的性別表現(xiàn)除了受到遺傳物質(zhì)的調(diào)控，還與多種因素的影響有關[27]，例如溫
【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S642.1

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9 王緯,曹宗巽;高等植物的性別分化[J];植物學通報;1983年01期

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