小花草玉梅高通量转录组测序与花发育基因的挖掘

摘要

该研究采用高通量测序技术Illumina HiSeq 2000,对小花草玉梅花器官进行转录组测序,挖掘参与其花发育相关的基因.测序结果得到54513822个序列读取片段(reads),包含7826726115 bp的碱基序列信息.将测序数据进行序列组装后,获得43767个单基因簇(unigenes),平均长度为926 bp.转录物注释结果显示,28130条unigenes有同源比对信息.在43767条unigenes中检测到5015个SSR位点,且SSR不同重复基序类型中,出现频率最高的是AG/CT,其次是AAG/CTT和ACC/GGT.通过转录因子分析,进一步筛选得到了12个与花发育紧密相关的MADS基因,分别为FUL1,FUL2,A P3-1,A P3-2,A P3-3,PI1,PI2,AG1,AG2,SEP1,SEP3和AGL6.实时荧光定量PCR分析表明,与小花草玉梅正常花相比,全白、绿白相间、五瓣变异、全绿变异花中的FUL1、SEP1,SEP3和AGL6基因均显著上调表达,而12个基因在极端变异花中的表达水平与正常花的差异均不明显.定量结果经主成分分析显示,AGL6、SEP3、FUL1、PI2及SEP1的表达量均为小花草玉梅花形态建成的主要指标.研究结果在一定程度上丰富了小花草玉梅的基因信息,为后续研究其花器官变异的分子机制提供了基础数据.