四倍体刺槐花器原基分化及其成熟表型变异

对四倍体刺槐和二倍体刺槐花器原基分化过程及花器成熟表型进行常规和电镜扫描观察,比较分析2类刺槐在成熟花器表型方面的差异。四倍体刺槐的苞片、萼裂、花瓣、子房的数目及对称性与二倍体刺槐完全相同,均为↑K(5)C5A(9)+1,G(1∶1∶∞),但四倍体刺槐的相应器官明显比二倍体大。四倍体刺槐花器原基分化的顺序为花萼→花冠→雄蕊→雌蕊,与蝶形花科植物的正常分化模式相比无明显不同。四倍体刺槐各花器的细胞均较大,苞片、花萼及花瓣的表皮毛较长、粗而硬(花萼远轴面除外),表皮细胞表面比较光滑,花器边缘的结构比较圆润;花药形态结构更为丰满,药室空间较大,柱头面积增大且分泌的粘液较多,花丝和花柱以及它们的表皮细胞均较长。四倍体刺槐自身花粉粒的形状结构之间表现出丰富的变异:体积与形状多样,萌发孔沟的数量及位置不固定,外壁表面的纹饰特征彼此不同等等;四倍体刺槐花粉粒体积明显较大,形态、萌发孔沟状态及外壁饰纹也明显不同于二倍体刺槐。在综合分析上述变异的基础上,讨论这些变异的遗传育种学意义。

濒危植物秦岭石蝴蝶花瓣数量变异机理研究

为了探明秦岭石蝴蝶花瓣数量变异原因,该研究采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对秦岭石蝴蝶两种花型发育的早期和晚期进行转录组测序,挖掘参与其花发育相关的差异基因,并探讨花器变异的可能机制。结果显示:(1)与NR数据库进行比对,共有52677个Unigene注释到NR库,占Unigene总数的46.25%,与旋蒴苣苔(Dorcoceras hygrometricum)的序列同源性最高(54.29%)。(2)GO富集分析结果显示,正常2-3型和变异2-4型差异基因富集最显著的GO条目为:细胞组分类的细胞膜、分子功能类的反转运蛋白活性和酶抑制剂活性、生物过程类的跨膜转运和催化活性的负调控等;KEGG富集分析结果显示,正常2-3型和变异2-4型差异基因富集最显著的KEGG通路为:植物激素信号转导、脂肪酸延长、戊糖和葡萄糖醛酸酯的相互转化、苯丙烷生物合成、硫代谢、类黄酮生物合成、玉米素的生物合成等途径。(3)对表达差异基因进行筛选并进一步对4个比较组进行交叉比对分析,确定了6个可能与秦岭石蝴蝶花器官发育相关的基因,分别为PqMIF2、PqMYB340、PqMYB305、PqGATA12、PqCCD4和PqZBED;qRT-PCR验证发现,其表达趋势和转录组测序分析结果一致。该研究结果为秦岭石蝴蝶的花器官发育和系统进化及其濒危机制方面研究提供了重要的信息。