光溫反應(yīng)對黃瓜性別分化的影響.pdf

1、黃瓜(Cucumis sativus L.)屬于葫蘆科(Cucurbitaceae)作物，是在世界各地廣泛栽培的一種果菜類蔬菜，占有極為重要的生產(chǎn)和經(jīng)濟地位(Hemphill D D et al.，1972；Cho J et al.，2005)。由于其性別表現(xiàn)多樣化、生理學(xué)和遺傳學(xué)研究十分廣泛，黃瓜已經(jīng)成為了研究性別分化的模式植物。
　　 性別與其他性狀一樣，受遺傳物質(zhì)控制，但有時環(huán)境因子可以影響甚至轉(zhuǎn)變性別，可見環(huán)境與植物性別

2、分化具有密切的關(guān)系。性別分化過程在分子水平上的表現(xiàn)是與性別分化程序相關(guān)的基因在誘導(dǎo)信號的作用下發(fā)生去阻遏作用，并依照時間和空間順序表達出特定的產(chǎn)物。環(huán)境因子通過影響基因的表達從而影響植物的生長發(fā)育和基因表達產(chǎn)物。
　　 本研究采用黃瓜“C09-123”，進行光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)，利用體式解剖鏡觀察花芽分化，探討溫度和光周期對黃瓜“C09-123”性別分化的影響。根據(jù)所的結(jié)果，對高夜溫和低夜溫條件下黃瓜“C09-123”莖尖RNA進行S

3、olexa測序。主要結(jié)果如下：
　　 1)低夜溫是影響黃瓜“C09-123”雌性形成的主導(dǎo)因素，光周期影響不明顯。
　　 2)12℃的低溫條件有利于“C09-123”雌花形成；在24℃的高溫條件下，“C09-123”在10節(jié)內(nèi)只形成雄花，不形成雌花。
　　 3)通過Solexa法對黃瓜全基因組測序，采用比較基因組學(xué)方法對黃瓜“C09-123”進行研究，結(jié)果表明，低夜溫和高夜溫處理條件下黃瓜“C09-123”的差異

4、表達基因多達15781個，其中符合FDR<0.001且倍數(shù)差異在1倍以上的基因共1654個，上調(diào)的有1147個，下調(diào)的有507個。GO分析表明，在分子功能中，我們發(fā)現(xiàn)63％差異表達基因與結(jié)合有關(guān)，主要為蛋白結(jié)合、核苷酸結(jié)合、和離子結(jié)合等，其它比例較高的包括水解酶活性、轉(zhuǎn)移酶活性、激酶活性等。在生物過程中，細(xì)胞氮復(fù)合代謝過程、基因表達、組織細(xì)胞組成、細(xì)胞生物合成過程、有機物質(zhì)反應(yīng)相關(guān)度較高。在細(xì)胞組分方面，葉綠體基質(zhì)、蛋白質(zhì)絡(luò)合物、細(xì)胞質(zhì)

5、囊等相關(guān)度較高。pathway分析表明，與低夜溫影n向黃瓜“C09-123”性別分化相關(guān)的基因信號通路有108條。其中有9條信號通路密切相關(guān)，分別是檸檬酸循環(huán)有6個基因上調(diào)、半乳糖代謝有12個基因上調(diào)2個基因下調(diào)、脂肪酸合成通路有17個基因上調(diào)、泛醌及其他萜醌生物合成有近20個基因下調(diào)，光合作用天線蛋白質(zhì)有8個基因下調(diào)，卟啉和葉綠素代謝有8個基因下調(diào)、二萜類化合物的合成有8個基因上調(diào)、RNA運輸有12個基因上調(diào)、磷脂酰肌醇信號系統(tǒng)有6個