菠萝RNase T2家族基因克隆及表达分析

核糖核酸酶T2(ribonuclease T2,RNase T2)家族基因中的S-RNase基因,是部分双子叶植物中自交不亲和的雌蕊决定因子。为了解菠萝(Ananas comosus var.comosus)中的RNase T2家族基因中是否存在S-RNase基因,是否在菠萝自交/异交的过程中起作用,对菠萝RNase T2家族基因进行克隆和表达分析。本研究查找并克隆了菠萝基因组中RNase T2家族基因,分析了基因结构、系统进化关系,重点分析了在不同品种菠萝雌雄蕊及授粉花柱中的基因表达情况。菠萝基因组中仅存在3个RNase T2家族基因,其中一个存在可变剪切。基因结构和进化分析表明S-like RNase1和S-like RNase2均含有3个内含子,被归于第Ⅰ类;S-like RNase3有7个内含子,被归于第Ⅱ类。3个S-like RNase基因均不存在明显的组织特异性表达,其中S-like RNase2整体表达水平低于S-like RNase1和S-like RNase3;S-like RNase1和S-like RNase3在花粉和花柱中的表达水平因品种而异,整体上在花粉中的表达水平高于花柱;转录组、蛋白组及实时荧光定量PCR分析结果均表明自交/异交柱头中S-like RNase1和S-like RNase3表达量显著高于未授粉柱头,且异交高于自交。S-like RNase1和S-like RNase3虽然不属于第Ⅲ类S-RNase,但极有可能在菠萝授粉过程中起重要作用。