基于超高通量测序的荔枝胚败育分子调控网络研究及其功能标记开发

荔枝胚胎败育引起的焦核突变是一种优良的果实性状变异，具有极高的育种及经济价值。阐明其形成的分子机制在理论和实践上具有重要意义。本项目拟分两步进行：（1）分别以大核品种"怀枝"和焦核品种"糯米糍"的双授精后胚珠不同发育时期的混合RNA样品为材料，利用超高通量测序系统GS FLX进行测序，较全面地获得胚珠正常发育基因表达谱和胚珠败育基因表达谱，利用生物信息学的方法，获得胚珠育性差异基因表达谱，并对差异基因进行验证，从整体水平解析胚败育产生荔枝焦核化的分子调控网络；（2）从胚珠育性差异表达谱中大规模开发EST-SSR和EST-SNP，利用关联分析验证其功能，确定影响荔枝胚败育重要相关基因及其功能标记。项目的实施为阐明焦核荔枝形成的分子机制、培育焦核或无核优质荔枝新品种提供依据，为荔枝新基因发掘、遗传图谱构建、分子标记辅助选择、种质资源的创新利用奠定基础。

荔枝胚胎败育引起的焦核突变是一种优良的果实性状变异，具有极高的育种及经济价值。但目前荔枝胚败育的研究多数停留在形态解剖学及生长调节剂的使用方面，不能从本质上揭示荔枝胚败育引起无核或焦核的机理及内在调控机制。现阶段迫切需要从整体水平进行研究，阐明其形成的分子机制将在理论和实践上都具有重要意义。高通量测序技术为分子水平研究薄弱的物种提供了技术平台。因此，本项目利用超高通量测序系统GS FLX和Solexa，对胚珠败育程度不同的两个荔枝品种“妃子笑”和“糯米糍”的双授精后胚珠不同发育时期的RNA样品为材料，进行测序：（1）共得到32,721个contig和117,231个singlets，较全面地获得胚珠正常发育和胚珠败育的转录组数据和基因表达谱；（2）发掘一批与胚珠发育相关的功能基因，利用real time PCR对13个基因进行基因差异表达验证，从整体水平解析胚败育产生荔枝焦核化的分子调控网络；（3）分析了荔枝EST-SSR和SNP的特点，并大规模开发EST-SSR和EST-SNP引物；（4）利用关联分析发现2个影响荔枝胚败育的重要相关基因；（5）将这两种标记成功用于荔枝分子遗传连锁图谱构建、新品种鉴定领域，并证明了EST-SSR标记在龙眼上具有通用性。该项目的实施为阐明焦核荔枝形成的分子机制、培育焦核或无核优质荔枝新品种提供依据，为荔枝新基因发掘、遗传图谱构建、分子标记辅助选择、种质资源的创新利用奠定基础。