在葡萄藤无种子突变体中,与花粉无菌相关的比较性体育生殖和基因组特征

科学领域:

• 植物遗传学 植物遗传学
• 分子生物学分子生物学
• 园艺园艺 园艺园艺

背景情况:

• 没有种子的葡萄是高度重视的新鲜和干燥的消费.
• 了解葡萄 (Vitis vinifera L.) 没有种子的遗传基础 (stenospermocarpy vs. parthenocarpy) 是至关重要的,但并没有得到很好的定义.
• 这项研究研究了无种子表型背后的分子机制,使用种子葡萄杂交 (ARI 516) 和其无种子突变.

研究的目的:

• 阐明控制葡萄中无种子表型的分子机制.
• 确定关键的调节者及其与种子发育和无种子特征相关的目标.
• 为了比较基因表达和识别种子葡萄及其无种子突变的突变.

主要方法:

• 在三个发育阶段 (E-L 15,23,31) 的比较转录组学 (RNAseq).
• 定量实时PCR (qRT-PCR) 用于基因表达的验证.
• 全基因组测序以识别诱导突变 (InDels).
• 游戏生殖研究评估花粉和巨型植物的发育.

主要成果:

• 没有种子的突变体表现出异常形态的花粉无菌性,活力低,发芽失败.
• 突变体中的下调基因被丰富在雄性类型细胞的发育途径中.
• 基因组分析揭示了与雄性配体细胞发育相关的基因突变,证实了一种无种子的帕塞诺卡普基因表型.
• 异常的花粉形成,成熟和发芽过程在没有种子的突变者中被确定.

结论:

• 转录因子和参与细胞分裂,吉伯雷林通路和花粉发芽的目标基因的下调有助于帕塞诺卡尔皮花粉无菌.
• 这项研究提供了一种全面的基因组方法,以确定与葡萄中partenocarpic无种相关的候选基因.
• 这些发现提供了对种子发育的遗传调节和培育无种子葡萄品种的潜力的见解.