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无患子雄性不育品种‘琦蕊’不同发育时期雄花转录组分析
1
作者
廖杨梅
赵国春
+2 位作者
翁学煌
贾黎明
陈仲
《生物技术通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期197-206,共10页
【目的】探究无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)雄性不育品种‘琦蕊’雄花不同发育时期的细胞学特征及差异表达基因,为深入解析无患子雄性不育发生的分子机制提供理论依据。【方法】在观察雄花花药不同发育过程的细胞学特点基础上,进...
【目的】探究无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)雄性不育品种‘琦蕊’雄花不同发育时期的细胞学特征及差异表达基因,为深入解析无患子雄性不育发生的分子机制提供理论依据。【方法】在观察雄花花药不同发育过程的细胞学特点基础上,进一步利用RNA-Seq技术分别对小孢子母细胞时期(T1)、四分体时期(T2)、单核小孢子时期(T3)的雄花进行转录组比较分析,筛选关键差异表达基因。【结果】‘琦蕊’绒毡层和内层细胞的持续膨大与增殖使得药室结构混乱,药室空间不足,最终导致无可育花粉产生。内源激素测定发现,茉莉酸水平在‘琦蕊’雄花发育过程中呈下降趋势。3个时期的转录组分析共筛选到2990个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中T2_vs_T1中722个(516个上调,206个下调),T3_vs_T2中1741个(765个上调,976个下调)。GO和KEGG分析表明,这些DEGs主要富集在代谢过程、细胞分裂、花粉壁合成、激素信号转导等方面,共鉴定到32个花粉发育相关DEGs、27个激素合成及信号转导DEGs。随机选取9个DEGs进行RT-qPCR分析,结果与RNA-Seq数据趋势一致,证明转录组数据的准确性。【结论】绒毡层细胞持续增殖和内层细胞延迟退化不断挤压小孢子是导致无患子‘琦蕊’雄性不育发生的主要原因,物质代谢、细胞分裂、激素水平、花粉发育等相关基因在雄性不育发生过程中发挥重要作用。
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关键词
无患子
雄性不育
转录组
差异表达基因
绒毡层
细胞分裂
茉莉酸
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题名
无患子雄性不育品种‘琦蕊’不同发育时期雄花转录组分析
1
作者
廖杨梅
赵国春
翁学煌
贾黎明
陈仲
机构
北京林业大学林学院林木资源高效生产全国重点实验室省部共建森林培育与保护教育部重点实验室国家能源非粮生物质原料研发中心
福建源华
林业
生物
科技有限公司
出处
《生物技术通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期197-206,共10页
基金
国家自然科学基金项目(32371857)
国家科技基础资源调查专项(2019FY100803)。
文摘
【目的】探究无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)雄性不育品种‘琦蕊’雄花不同发育时期的细胞学特征及差异表达基因,为深入解析无患子雄性不育发生的分子机制提供理论依据。【方法】在观察雄花花药不同发育过程的细胞学特点基础上,进一步利用RNA-Seq技术分别对小孢子母细胞时期(T1)、四分体时期(T2)、单核小孢子时期(T3)的雄花进行转录组比较分析,筛选关键差异表达基因。【结果】‘琦蕊’绒毡层和内层细胞的持续膨大与增殖使得药室结构混乱,药室空间不足,最终导致无可育花粉产生。内源激素测定发现,茉莉酸水平在‘琦蕊’雄花发育过程中呈下降趋势。3个时期的转录组分析共筛选到2990个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中T2_vs_T1中722个(516个上调,206个下调),T3_vs_T2中1741个(765个上调,976个下调)。GO和KEGG分析表明,这些DEGs主要富集在代谢过程、细胞分裂、花粉壁合成、激素信号转导等方面,共鉴定到32个花粉发育相关DEGs、27个激素合成及信号转导DEGs。随机选取9个DEGs进行RT-qPCR分析,结果与RNA-Seq数据趋势一致,证明转录组数据的准确性。【结论】绒毡层细胞持续增殖和内层细胞延迟退化不断挤压小孢子是导致无患子‘琦蕊’雄性不育发生的主要原因,物质代谢、细胞分裂、激素水平、花粉发育等相关基因在雄性不育发生过程中发挥重要作用。
关键词
无患子
雄性不育
转录组
差异表达基因
绒毡层
细胞分裂
茉莉酸
Keywords
Sapindus mukorossi Gaertn.
male sterility
transcriptome
differential expressed genes(DEGs)
tapetum
cell division
jasmonic acid
分类号
S792.99 [农业科学—林木遗传育种]
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1
无患子雄性不育品种‘琦蕊’不同发育时期雄花转录组分析
廖杨梅
赵国春
翁学煌
贾黎明
陈仲
《生物技术通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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