棉花学报 | 不同心皮数量棉花心皮发育特征、基因表达及相关性状比较
文摘
科学
2024-12-04 09:52
河南
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【目的】探究棉花心皮发育特征，不同心皮数量棉花的差异表达基因与植物激素含量，以及心皮数量与棉铃发育的关系。【方法】以3心皮（C3）、4心皮（C4）、5心皮（C5）棉花材料为研究对象，观察棉花心皮发育过程，统计不同杂交组配后代的心皮数量。花芽发育5 d、10 d和开花当天分别进行转录组测序及激素含量测定，并在不同发育时期测定棉铃的表型。【结果】花蕾长度为2~3 mm时，心皮原基发育起始；花蕾长度为4~5 mm时，心皮融合形成合生心皮。心皮原基的发育早于雌蕊器官。C3、C4、C5两两杂交F1的平均心皮数量介于双亲之间。C3、C4和C5中差异表达基因主要富集于生物学过程。花芽发育5 d、10 d和开花当天，富集通路中心皮发育相关基因AP1、AGL6、WUS、MYB21和ARF6在C5中的表达量高于C4，且显著高于C3。花芽发育5 d、10 d，C5的茉莉酸含量显著高于C3、C4，吲哚乙酸含量显著低于C3、C4；C4的脱落酸含量显著低于C3、C5。开花后20 d、35 d和60 d，C5的棉铃直径、棉铃鲜物质质量、棉瓣厚度以及纤维和胚珠鲜物质质量显著高于C3、C4。【结论】3、4、5心皮棉花亲本的杂交组配后代中，心皮数量介于双亲之间。多个心皮发育相关基因在C5中的表达量更高。开花前，C5中茉莉酸含量最高，吲哚乙酸含量最低。心皮数量增多利于增加棉铃直径、鲜物质质量，同时增加纤维和胚珠鲜物质质量。关键词：棉花；心皮数量；花芽发育；差异表达基因；激素含量；棉铃
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棉花学报，2024，36（5）：373-384.
https://doi.org/10.11963/cs20240040
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