油松FT/TFL1-like基因表达模式与调控分析

【目的】PEBP基因家族的FT-like与TFL1-like亚基因家族在被子植物生殖发育调控网络中处于核心调控节点,而在针叶树中,仅存在未分化的FT/TFL1-like亚基因家族。研究表明针叶树FT/TFL1-like可能在生殖发育、生长节律及休眠过程中发挥重要功能。然而,目前关于针叶树FT/TFL1-like基因系统的表达模式与不同环境因子对其表达的调控仍然缺乏深入认识。【方法】本研究从油松中分离得到两个FT/TFL1-like基因,分别命名为Pt TFL1与Pt TFL2,对它们在不同组织、不同发育阶段雌雄球花、休眠与解除休眠过程中针叶、深冬相对高温、不同光质与光周期处理中的表达水平进行了系统分析。【结果】Pt TFL1仅在花粉中特异表达,在其他组织中只有痕量表达或不表达。而Pt TFL2表达范围非常广泛,且在芽组织中的表达丰度显著高于其他组织,二者在快速增殖的愈伤组织中均无明显表达;另外,对Pt TFL2在不同环境下表达水平进行分析发现,Pt TFL2在芽、针叶休眠时期大量积累,且随着休眠解除表达量水平持续降低;在不足以打破休眠的相对高温处理下,Pt TFL2的表达受到极显著的抑制;短日照下远红光处理可以高效诱导Pt TFL2的表达。【结论】由此可知,Pt TFL1在油松生殖发育进程中的特异性可能与花粉成熟过程相关,而Pt TFL2可能参与更多其他发育调控,但二者均不是维持细胞活性所必须的基因;秋季环境条件非常利于Pt TFL2在针叶、芽中大量表达,其表达模式与休眠过程高度相关,但Pt TFL2对温度响应过于敏感,其在针叶、雌雄球花中的表达模式很可能是对温度响应的结果,这表明Pt TFL2自身的表达可能并不足以维持休眠,也并不作为球花发育调控中的控制因子,而很可能只是作为一个温度、短日照远红光信号的感受与传递因子。本研究为深入理解FT/TFL1-like基因在油松生殖与休眠等重要发育过程中的功能,揭示不同环境因子对其表达的调控作用提供了重要依据。

基于银杏花芽3个分化时期转录组测序的相关基因筛选与表达分析

鉴定银杏花芽分化调控的关键基因,揭示银杏花芽分化调控的主要分子机制,为缩短银杏童期和选育银杏早花品种提供理论指导。本研究中采用高通量测序技术对银杏花芽分化3个时期(花芽未分化期、花芽分化始期、花芽分化盛期)的样品进行转录组测序,并分析数字表达谱,筛选开花调控相关基因并进行荧光定量PCR(RT-qPCR)表达验证。转录组测序共产生27.52 Gb原始数据,注释到8大功能数据库(GO、COG、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot、egg NOG)上的unigene总数为35 179个。通过GO分类和KEGG Pathway富集性分析,将unigene分别归于55个GO类别和126个代谢途径。差异表达基因分析显示,花芽未分化期较花芽分化始期有2 253个基因上调,2 032个基因下调;花芽分化始期较花芽分化盛期有1 770个基因上调,1 901个基因下调;花芽未分化期较花芽分化盛期有1 865个基因上调,2 042个基因下调。发掘出大量的开花相关的基因涉及5个开花调控途径(光周期途径、春化途径、赤霉素途径、自主途径和年龄途径)。筛选出gene.Gb_17618(GI序列)、gene.Gb_19790(FT/TFL1序列)、gene.Gb_16301(AG序列)、gene.Gb_28337(花发育MADS-box序列)、gene.Gb_01884(SOC1序列)和gene.Gb_41704(CO序列)等6个银杏花芽分化差异表达关键基因序列,荧光定量PCR检测表达水平与转录组结果一致。