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。