我國揭示細胞分裂素調控星油藤花性別分化的基因表達

　　花性別分化是植物生殖器官分化發育的重要方面，也是影響植物果實和種子產量的主要因素之一，這一重要的生物學過程是受遺傳因子和外源環境因素共同調控的。許多研究表明，植物激素對花性別分化起著重要的調控作用。我們前期研究發現，采用外源細胞分裂素 (6-BA) 處理，可誘導星油藤 (Plukenetia volubilis) 花序上的雄花轉變為雌花(Fu et al., 2014, Ind. Crop. Prod., 59:295–298)。然而，細胞分裂素調控星油藤花性別分化的分子基礎仍不清楚。

細胞分裂素誘導的星油藤雌花序芽(FIB)與雄花序芽(MIB)的差異表達基因分布(A)及上調和下調表達的差異基因數量(B)

　　版納植物園熱帶植物資源可持續利用重點實驗室能源植物分子育種研究組通過對6-BA誘導產生的星油藤早期發育雌花序芽和雄花序芽進行了比較轉錄組分析研究。花序轉錄組數據的從頭組裝獲得了57,664個基因序列 (unigenes)，其中45,235個基因序列在數據庫中被成功注釋。差異表達分析篩選獲得了1385個在雌雄花序芽中顯著差異表達的基因，從中鑒定了6個與細胞分裂素和生長素信號通路相關的基因，16個重要轉錄調控因子基因；并發現PvoCRC、PvoRL1、PvoRL2、PvoHEC2、PvoWOX9、PvoSUP和花器官發育調控C類基因PvoAG在6-BA誘導產生的雌花序芽中顯著上調表達，而參與雄蕊發育的B類基因如PvoAP3、PvoPI和PvoTM6則顯著下調表達。該研究結果表明星油藤花性別分化是一個多基因參與的復雜調控過程，本研究鑒定獲得的差異表達的基因功能有待進一步驗證，從而進一步揭示細胞分裂素調控星油藤雌雄花性別分化的分子機理，為星油藤的遺傳改良提供候選功能基因。

　　 上述相關研究成果近期以 De novo transcriptome assembly and comparative analysis between male and benzyladenine-induced female inflorescence buds of Plukenetia volubilis為題，發表于國際植物學專業期刊Journal of Plant Physiology。付乾堂副研究員為該論文第一作者，徐增富研究員為論文通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金 (31300568)和云南省應用基礎研究項目 (2014FB186和2016FB051)等項目的資助。