Salix × Jiangsunesis 'J795' 中 HMG 家族的转录组分析：特征鉴定、表达模式及其在性别分化中的作用

《BMC Plant Biology》：Transcriptome analysis of HMG family in Salix × Jiangsunesis ‘J795’: characterization, expression patterns and roles in sex differentiation

　　

摘要

背景

柳树性别分化的分子机制至今尚未明确。为揭示这些机制，我们对一种独特的突变柳树——该柳树为同株异花（雌雄同株）但同时也能产生雌性个体——所采集的'J795'雄花、雌花和两性花花序进行了RNA-Seq分析。

结果

结果显示，在'J795'中，雌花与雄花之间存在7,089个差异表达基因（DEGs），两性花与雄花之间存在3,220个DEGs，两性花与雌花之间存在3,688个DEGs。基因本体（GO）富集分析表明，雌花与雄花之间、以及两性花与雄花之间的DEGs主要与微管基础的运动及活动相关。相比之下，两性花与雌花之间的DEGs主要富集于微管活动和花粉管调控。HMG（高迁移率族蛋白）大多数成员在两性强花中高表达，而几个关键成员在雄花中表达显著升高，暗示其在'J795'雄花发育中可能具有潜在的调控作用。全基因组分析在柳基因组中鉴定到19个HMG基因，分布于12条染色体上，包括六个串联重复对。qRT-PCR将这19个HMG基因的表达模式分为三类：在雄花中最高、在雌花中最高以及在雌花和两性花中均相对较高。值得注意的是，HMG18在雄花中表达水平最高，提示其可能在柳属植物雄花发育中发挥关键作用。

结论

综上所述，本研究是首次利用独特的突变柳种质对性别相关基因进行的转录组学调查。我们的研究结果为进一步理解柳树的性别分化、雄蕊和雌蕊发育以及性别决定提供了宝贵的遗传资源。