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野生葡萄(Vitis L.)是雌雄异株植物,其花在形态上分为两性花,功能单性花,并且雄株只开花不能结果。毛葡萄(V.quinquangularis Rehd)高抗病虫害、抗湿耐高温,在我国广西等地有一定面积的人工栽培。由于其雄株不能开花结果,生产栽培中影响产量,同时雄株果实的基本性状不明确,杂交育种父本选择有较大的盲目性。课题组前期研究表明,细胞分裂素处理可使毛葡萄雄花转换为两性花,可授粉受精结出果实。本论文以经过CPPU(细胞分裂素)诱导的毛葡萄雄株性别转换两性花和自然状态的雄花作为材料,利用RNA-seq测序技术比较性别转换毛葡萄雄花和正常雄花的转录组差异,分析毛葡萄性别分化关键转录因子和代谢通路。为进一步揭示毛葡萄性别分化的分子机理提供了重要的理论基础,主要取得成果如下:1.在毛葡萄盛花期前不同时间,利用不同浓度CPPU对毛葡萄雄株花序蘸穗处理,在盛花期对不同样品进行雄花性别转化率的比较,结果显示在盛花期前30天对毛葡萄雄花花序进行50 mg/L CPPU处理,可使毛葡萄雄株转换产生两性花的比例最大,其发生性别转化率为96.26%。同时通过对转换雄花结出果实与正常毛葡萄雌花所结果实进行大小及甜度对比,显示出盛花期前30天进行CPPU 50 mg/L处理的毛葡萄雄株所结果实与正常雌株所结果实最为相近。除此之外,还观察到,盛花期前处理过CPPU溶液的毛葡萄雄株存在盛花期延迟的现象。这显示,在盛花期前,毛葡萄的性别决定在不同程度上可以被外施CPPU所影响。2.mRNA-seq分析鉴定毛葡萄性别决定的重要基因和相关代谢通路。以毛葡萄性转换体样本M及其正常雄性植株CK所开雄花为材料,样品经过高通量测序之后,通过测序结果比较和分析性别分化前后的基因表达和代谢通路变化情况。所有性别转换体样本中一共检测2468条差异表达基因,通过生物信息学分析我们得出与性别相关转录因子12个。相关代谢途径为玉米素代谢途径(Zeatin biosynthesis)、植物激素信号传导代谢途径(Plant hormone signal transduction)。同时,对于控制开花时间和植物生长周期相关的基因也出现了显著性变化。除此之外,植物为了适应胁迫环境相关的防御基因的表达量也出现了不同程度上的变化。这些结果,显示植物激素可能参与到调控毛葡萄性别决定和雌蕊败育的生物学过程中。