转录组分析揭示了Populus中植物生长异位的父性重要性

科学领域:

• 植物遗传学和育种.
• 林业和树木科学 林业和树木科学
• 分子生物学和基因组学

背景情况:

• 异种化,或混合活力,对于Populus () 种的交叉繁殖至关重要.
• 父母系对杂交的植物性生长异构的具体贡献仍然不太清楚.
• 了解父母的影响是优化育种策略的关键,以提高的生长.

研究的目的:

• 调查父母基因型在Populus杂交物种中形成植物性生长异质化的作用.
• 通过分析杂交后代的基因表达模式,阐明异构的遗传基础.
• 为了确定关键的分子通路和调节因素涉及异质.

主要方法:

• 一个雌性母体 (P. simonii XY4) 与两个雄性母体 (P. nigra OH和P. deltoides × P. nigra BJLY3#) 的杂交,产生两个杂交后代 (Hyb1和Hyb2).
• 评估植物生长特征 (植物生长,地面直径) 和对父母和杂交品的基因表达特征的分析.
• 权重基因共同表达网络分析 (WGCNA) 和KEGG丰富分析以确定关键的基因,途径和转录因子.

主要成果:

• 这两种杂交后代与其父母相比,在植物生长中表现出显著的异构.
• 杂交生长特征和基因表达与男性父母的相关性比女性父母更强.
• 大多数非添加式表达的基因表现出主导效应,其中父表达主导 (ELD_♂) 是突出的.
• 在非添加式表达基因中,植物激素信号转导通路显著丰富.
• WGCNA发现了一个与杂交特征显著相关的模块 (MEcyan),包含由TFs MYB88,LHY和TCP4调节的关键激素信号基因.

结论:

• 雄性父母在推动Populus杂交物中的植物生长异质化中发挥着关键作用.
• 父亲基因表达的优势和植物激素信号通路的丰富,有助于异构.
• 调节激素通路的特定转录因子可能参与了异质的基础分子机制.