文心兰侧花瓣转录组分析与调控唇瓣化变异相关转录因子的挖掘

文心兰因其独特的花型和艳丽的颜色是市场上重要的鲜切花。文心兰花瓣极易产生花型多样性,为了探究调控文心兰侧花瓣唇瓣化的分子机制,对柠檬绿文心兰(Oncidium flexuosum ‘Honey Angel’)及其侧花瓣唇瓣化变异种(突变体)的侧花瓣进行RNA提取和转录组分析。测序结果共获得45 525 415个高质量reads,鉴定出52 253个unigenes。利用NR、Swissprot、PFAM、GO、NT、KO、KOG七大数据库分别进行基因功能注释,分别注释到31 828、23 174、21 369、21 367、20 830、10 523、6465条unigenes。经表达量比较,在柠檬绿文心兰和突变体之间获得差异表达基因3120条。GO功能富集分析显示,共有1537条差异表达基因注释到生物过程、细胞组分和分子功能3个功能群组。KEGG功能富集分析显示,将690个差异表达基因富集到不同的代谢通路,其中代谢途径富集的基因最多。兰花唇瓣器官发育的研究更多地集中在MADS-box基因家族中,在该转录组数据中不仅筛选到5个显著差异表达MADS-box基因家族成员,还挖掘到其他可能与文心兰唇瓣发育相关的NAC、TCP、MYB及WRKY等转录因子。运用RT-qPCR对这些转录因子基因进行表达量验证,定量结果与RNA-seq数据一致,且这些转录因子大部分在文心兰唇瓣化侧花瓣中具有高表达,说明其可能正向调控着文心兰唇瓣器官的发育。综上所述,本研究挖掘到大量参与文心兰唇瓣化变异的关键转录因子,为兰花唇瓣发育分子机制及调控网络研究提供参考依据。

茉莉酸拮抗乙烯延缓文心兰花朵衰老的研究

文心兰(Oncidiumhybridum)花朵的花药帽易脱落,导致切花加速衰老。以‘柠檬绿’文心兰为试验材料,研究脱药帽后花朵乙烯释放速率和茉莉酸(jasmonic acid,JA)含量变化,外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)及其抑制剂乙酰水杨酸(acetylsalicylic acid,ASA)对脱药帽文心兰花朵衰老、乙烯释放及乙烯合成关键基因OhACO1和OhACO2表达的影响,探究乙烯和JA在文心兰花朵衰老过程中的作用。研究结果表明:脱药帽处理会加速文心兰花朵衰老,脱药帽处理1 d时乙烯释放速率已达168.23 nL·g^(-1)·h^(-1),而同期未脱药帽对照没有乙烯释放,JA含量显著增加,但脱药帽处理比对照低57.86%。此外,外源MeJA处理显著抑制文心兰花朵衰老,而其抑制剂ASA处理则明显促进衰老,外源MeJA处理抑制了乙烯生物合成关键基因OhACO1和OhACO2的表达,而ASA不同程度地增加了其表达,说明JA可能通过抑制乙烯合成来延缓文心兰花朵衰老,在文心兰花朵脱药帽处理诱发的衰老过程中JA具有拮抗乙烯、延缓衰老的作用。