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蜡梅(Chimonanthus praecox L.)又名黄梅,隶属于蜡梅科(Calycanthaecae),蜡梅属(Chimonanthus Lindl.),为我国特有的传统名花,有着悠久的历史和灿烂的花文化。蜡梅花开严冬,傲然于冰雪严寒之中,且香味沁人心脾;寓意忠实、独立、坚韧、创新,自古以来颇受我国文人雅士的喜爱,同时也涌现出许多赞颂蜡梅的诗篇。蜡梅的花为两性花,花朵结构由内而外分别为雌蕊、雄蕊、花被片和苞片。雄蕊从初花到衰老期,属于多雄蕊缓慢运动,逐渐向中心雌蕊靠近;花药由未开裂—开裂—衰老状态转变。这些转变对蜡梅的繁殖进化具有重要意义。目前在分子方面对蜡梅花发育、花香、花色和抗寒方面研究较多,对蜡梅雄蕊发育和运动方面研究较少;而激素,尤其是生长素,对植物花药的发育和细胞伸长方面有重要作用。因此,本文对蜡梅雄蕊发育后期的四个时期即平卧期(An11),直立未散粉期(An12)、直立散粉期(An13),衰老期(An14)进行转录组测序,并结合石蜡切片观测和IAA处理以及相关基因表达量的测定,以初步探究蜡梅雄蕊后期发育的分子机制,为后续相关方面的研究奠定基础。获得主要研究结果如下:1.对蜡梅雄蕊做石蜡切片进行观察,结果显示蜡梅花丝弯曲部分的远轴端细胞伸长,近轴端细胞大小基本不变。在An11时期远轴端的细胞明显小于近轴端的细胞;An12时期,两端细胞大小近似。An12时期远轴端细胞明显大于An11远轴端细胞。IAA免疫定位结果显示蜡梅雄蕊中的生长素主要分布在雄蕊花丝的维管束和药室内壁上,其他部位也有生长素的分布但量相对较少。由此可见,蜡梅雄蕊从An11向An12时期转变的过程中,远轴端花丝细胞逐渐变大,近轴端细胞大小基本不变,属于细胞不对称生长,这可能与促进细胞生长的生长素有关。2.采用RNA-seq技术对四个时期的雄蕊进行测序,分别得到55271946、49326090、54791199、57632908条原始序列。对组装出来的潜在转录本(Potential Transcript)和Unigene进行各项指标的统计得到237975条潜在转录本,176726条Unigene。并将基因与数据库Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG进行序列比对、功能注释及代谢通路分析,得到蜡梅雄蕊转录组文库。3.通过对差异表达基因(DEGs;︱log2Ratio︱≥1,q≤0.05)进行分析,共筛选出16905条DEGs,An12_An11有4289个DEGs,其中2915个基因激活表达,1374个基因受到抑制;An13_An12共有6478个DEGs,其中2871个激活表达,3607个基因受到抑制;An14_An13共有2993个DEGs,其中1857个基因激活表达,1136个基因受到抑制。通过GO功能富集分析及KEGG富集分析得出这些DEGs主要参与细胞代谢、蛋白质翻译、细胞外基质受体相互作用等生物学进程。4.在这些DEGs中,共筛选出45个与雄蕊运动和花药开裂相关的基因,如c46107-g1(AUX2))、c74989-g1(PIN)等,这些基因主要参与到木质素和生长素合成代谢途径中,从候选基因中随机挑选16个,并从数据库中随机挑选4个基因进行表达水平验证(qRT-PCR),实验结果与转录组中基因表达量的趋势相符。5.用100μmol/L的生长素处理蜡梅初开期的花朵(切枝处理),蒸馏水处理为对照,每隔一小时观测一次。结果得出蜡梅雄蕊在生长素处理后8h左右出现明显的表型变化,而对照组则稍迟。生长素处理结果表明处理组雄蕊比对照组先达到直立状态,并呈显著性差异(P=0.045)。说明生长素加速雄蕊的运动和花药的开裂。对处理后的雄蕊进行相关基因(如ABCBs)的表达量测定;与对照组相比,实验组材料c71215-g1、c50946-g1等基因表达量显著升高,这些实验结果为进一步研究蜡梅雄蕊运动的机理奠定基础。