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我院与江苏省农科院在茉莉花杂交授粉后花粉-雌蕊互作机制的研究中取得新进展

编辑:崔文杰 时间:2021年11月02日 16:12 访问次数:

近日,我院与江苏省农业科学院联合培养的硕士研究生王华娣在Journal of Proteomics期刊(JCR二区,IF 4.044)在线发表了题为“An integrated transcriptomic and proteomic approach to dynamically study the mechanism of pollen-pistil interactions during jasmine crossing”的研究结果。王华娣为第一作者,江苏大学为第一单位,江苏省农科院休闲农业研究所邓衍明研究员为通讯作者。(https://doi.org/10.1016/j.jprot.2021.104380)

茉莉花因其较高的茶用、药用和观赏价值,深受大家喜爱。目前,我国作为茉莉栽培面积最大,产花量最多的国家,为满足人们生产和生活的需要,急需提高茉莉的产量和品质。但茉莉主要以无性繁殖为主,有性繁殖存在困难。杂交育种又是改良品种最常见且最高效的方法之一,因此通过转录组和蛋白组学方法动态研究茉莉花杂交授粉后差异表达的基因和蛋白,对茉莉的杂交育种具有重要的理论指导意义。

研究团队对单瓣茉莉和双瓣茉莉进行了人工杂交,对单瓣茉莉授粉后的柱头进行取样,包括授粉后0h(CK)、授粉后1 h(T1)和授粉后6 h(T2)的柱头。利用转录组和蛋白组测序技术,找到授粉后不同时期的基因和蛋白的动态变化情况。从测序结果中共组装了178098个基因产物。同时,共鉴定出2337种蛋白质。一些调控基因和功能蛋白(如:腺嘌呤磷酸核糖基转移酶、果胶酯酶和O-岩藻糖基转移酶)可能参与花粉-雌蕊相互作用过程。另外,茉莉花的花粉-雌蕊相互作用涉及许多信号和生化途径(如:细胞壁组织或生物发生、MAPK信号途径、苯丙烷生物合成、黄酮类生物合成、萜烯类生物合成等)。AGPs、Ca2+途径蛋白和一些转录因子在差异表达基因和差异表达蛋白中被鉴定,它们可能在茉莉植物对花粉-雌蕊相互作用的反应中发挥重要作用。这些发现为进一步研究花粉-雌蕊相互作用的分子机制提供了重要的遗传资源。研究结果对采取有效措施克服受精前障碍,指导茉莉杂交育种具有重要的科学意义。此外,它们也为其他具有相同生殖障碍的植物育种提供参考。



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