转录组分析揭示与细胞分裂素调控星油藤花性别分化相关的基因表达变化

花性别分化是植物生殖器官分化发育的重要方面，也是影响植物果实和种子产量的主要因素之一，这一重要的生物学过程是受遗传因子和外源环境因素共同调控的。许多研究表明，植物激素对花性别分化起着重要的调控作用。我们前期研究发现，采用外源细胞分裂素 (6-BA) 处理，可诱导星油藤 (Plukenetia volubilis) 花序上的雄花转变为雌花(Fu et al., 2014, Ind. Crop. Prod., 59:295–298)。然而，细胞分裂素调控星油藤花性别分化的分子基础仍不清楚。

版纳植物园热带植物资源可持续利用重点实验室能源植物分子育种研究组通过对6-BA诱导产生的星油藤早期发育雌花序芽和雄花序芽进行了比较转录组分析研究。花序转录组数据的从头组装获得了57,664个基因序列 (unigenes)，其中45,235个基因序列在数据库中被成功注释。差异表达分析筛选获得了1385个在雌雄花序芽中显著差异表达的基因，从中鉴定了6个与细胞分裂素和生长素信号通路相关的基因，16个重要转录调控因子基因；并发现PvoCRC、PvoRL1、PvoRL2、PvoHEC2、PvoWOX9、PvoSUP和花器官发育调控C类基因PvoAG在6-BA诱导产生的雌花序芽中显著上调表达，而参与雄蕊发育的B类基因如PvoAP3、PvoPI和PvoTM6则显著下调表达。该研究结果表明星油藤花性别分化是一个多基因参与的复杂调控过程，本研究鉴定获得的差异表达的基因功能有待进一步验证，从而进一步揭示细胞分裂素调控星油藤雌雄花性别分化的分子机理，为星油藤的遗传改良提供候选功能基因。

上述相关研究成果近期以De novo transcriptome assembly and comparative analysis between male and benzyladenine-induced female inflorescence buds of Plukenetia volubilis为题，发表于国际植物学专业期刊Journal of Plant Physiology。付乾堂副研究员为该论文第一作者，徐增富研究员为论文通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金 (31300568)和云南省应用基础研究项目 (2014FB186和2016FB051)等项目的资助，研究过程中得到中心实验室的大力支持，在此表示感谢！

细胞分裂素诱导的星油藤雌花序芽(FIB)与雄花序芽(MIB)的差异表达基因分布(A)及上调和下调表达的差异基因数量(B)