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茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]是我国重要的经济作物,作为多年生的常绿木本植物,从热带到温带均有分布,但是低温限制了茶树向更高纬度的区域种植。因此,茶树耐低温机制的研究受到越来越多的关注,但是茶树响应低温胁迫的机理非常复杂。近年来随着高通量测序技术在植物学上的应用,以茶树营养器官(叶片)为材料进行茶树抗寒机制的研究取得了重要进展。然而,茶树生殖器官(花粉管)抗寒机理的研究较少。目前已有研究证明,广谱信号分子一氧化氮(NO)在茶树花粉管响应低温胁的过程中起负调控作用,但其作用机制的研究还处于初步探索阶段。为了进一步明确NO在低温抑制茶树花粉管生长过程中的分子调控机制,本文对25℃(CK)、4℃(LT)及NO(NO)培养下的茶树花粉管进行转录组测序,并进行比对分析及功能注释,之后按照|log2Ratio|>1和probability>0.7筛选出差异基因库CK-VS-LT、CK-VS-NO和LT-VS-NO,最后对CK-VS-LT和CK-VS-NO库中差异基因进行分类分析。主要结果如下:1.通过对茶树花粉管转录组Unigenes进行功能注释,注释到六大数据库NR,NT,Swiss-Prot,KEGG,COG,GO 库的 Unigene 分别是 33716 个,31957 个,21494 个,20425个,13029个,26422个,共注释Unigene 36097个。预测编码蛋白框(CDS),比对到蛋白库的CDS有33749个,预测出的CDS有1027个,共34776个,注释结果覆盖植物生长发育的各个方面。根据NR注释结果发现茶树与葡萄属植物的关系最为紧密。上述注释结果为研究茶树花粉管伸长的分子机制提供了大量的候选基因,同时也为茶树花粉在低温胁迫下的研究提供了基础。2.通过对CK-VS-LT和CK-VS-NO差异基因的筛选,分别得到766和497个差异基因。进一步分类比对分析,得到了NO参与茶树花粉管在响应低温胁迫中的相关功能表达基因,主要包括植物激素合成代谢及信号途径、转录因子、花粉管极性生长相关基因、泛素类及茶树次级代谢产物等相关方面。结合前人的研究结果,综合分析上述相关基因,推测出了在低温胁迫下NO参与茶树花粉管生长的信号转导模式图。首先植物激素信号途径(ABA、BRs、ET和Auxin)受到响应并通过各自信号途径中的相关基因调节激素的水平;然后相关转录因子(MYB、ZFP、CAMTA和MADS-box)进行转录修饰,MADS-box还可能直接作用于NO合成代谢途径,进而调节茶树花粉管体内 NO 的含量;同时,UPS 系统(E3s、26S proteasome、U-box 和 BTB/POZ)可能在NO的介导下,调节花粉管内翻译后的蛋白水平。另外,在NO信号途径的调控下,胞内与Ca2+浓度梯度、囊泡极性运输及细胞壁建成相关的基因(CAMTA、PI4K和COBRA-like)也响应了低温胁迫。综上所述,本文利用RNA-seq技术研究了 NO参与茶树花粉管在低温胁迫下生长的可能的信号转导机制。研究结果不仅丰富了茶树转录组数据资源,还为探索茶树响应低温胁迫的分子机制提供了基础数据。