基于转录组夏菊花芽分化的优异基因挖掘

【作者】 蒋甲福； 任莉萍； 陈发棣；

【机构】 南京农业大学园艺学院；

【摘要】 菊花(Chrysanthemummorifolium)是我国十大传统名花和世界四大切花之一,具有很高的观赏价值和经济价值。全球切花菊消费量仅次于月季,在切花消费市场中占有很大的比重。目前,国内的大多数切花菊品种是绝对短日照品种,花期主要集中在秋季,花期短且相对集中,影响了菊花的周年生产和应用范围。目前,菊花的开花机制研究主要集中在秋菊。迄今为止,关于夏菊开花机制的研究鲜有报道。本研究利用RNA-seq技术在分析在相对短日照和模拟长日照条件下,菊花‘优香’花芽分化阶段的转录响应情况的基础上,拟对花芽分化的关键基因进行功能研究。对所有已知的开花路径进行分析表明,在相对短日照条件下,光周期路径和赤霉素路径共同促进其开花;而相对长日照条件下,海藻糖路径中海藻糖-6-磷酸合酶及蔗糖路径中的蔗糖合酶上调表达从而促进开花,但由于光周期路径中抑花基因PHYB的上调表达,表现为花期延迟。同时发现,bHLH、MYB、C3H、BBX、MADS、GATA等转录因子家族成员发生了显著差异表达。如共有10条编码MYB转录因子的Unigene发生了差异表达,其中4条Unigene在不同光周期下均显著表达上调,6条均显著表达下调;共有20条Unigene编码的CCCH转录因子发生显著差异表达,其中16条分别编码CCCH19、20、29和44转录因子的Unigene在相对短日照和模拟长日照条件下均发生下调表达,其它4条则显著上调表达;共有9条编码MADS-box转录因子的Unigene发生了显著差异,其中6条显著上调(2条编码AGL8的Unigene、1条编码AP1/FUL的Unigene、2条编码CDM44的Unigene和1条编码CDM111的Unigene),另外3条显著下调(1条编码SEP1的Unigene和2条分别编码AGL80和90的Unigene);共有8条Unigene编码的GATA转录因子发生显著差异表达,其中7条显著表达上调(2条编码GATA9的Unigene、3条编码GATA16的Unigene和2条编码GATA21的Unigene),1条显著下调(编码GATA1的Unigene);共有44条Unigene编码的WRKY转录因子发生显著差异表达,其中只有8条上调表达,其余则下调表达。更多还原