蒙古柳,为杨柳科柳属落叶丛生灌木或小乔木,小枝细长,是严格的雌雄异株单性花植物,与大多数木本植物相比,蒙古柳个体较小、童期较短,易开花,是研究木本植物雌雄花发育、开花机理等重要的实验材料,对其繁殖和育种研究有重要意义。蒙古柳的抗性强、耐高温、耐寒、耐盐碱,还具有防风固沙的作用,同时也是良好的用于园林绿化的材料。雌雄株具有不同的经济价值,因此性别鉴定尤其是早期性别鉴定,对于蒙古柳的应用具有重要的意义。本研究采用前一年从春天到秋天发育完成并经过冬季休眠的4月初处于萌动期的雌花芽、雄花芽、雌株叶芽、雄株叶芽作为实验材料,对蒙古柳的雌花芽、雄花芽、雌株叶芽、雄株叶芽进行了转录组测序,探讨雌雄花芽及雌雄株基因表达特征,为蒙古柳开花机理及早期雌雄鉴别研究奠定基础。结果如下:1.转录组数据评价:拼接组装后获得了41095个Unigene、44835个转录本。应用BLAST软件对构建好的转录组与NR等数据库做比对,对转录组做了初步的生物信息学分析。结果有28457个Unigene注释到GO term上,其中细胞组分、分子功能、生物过程分别为14、15、23个类别;有15411 unigenes显示与COG数据库中的序列的显着相似性,并聚类为25类;有20456个Unigene注释到357个KEGG通路上。2.雌雄花芽的共有基因分析:以叶芽为对照,通过分析得到雌雄花芽发育共有基因357个。利用cluego对Unigene做富集分析获得37个雌雄花芽发育共有基因,其中25个基因与花发育相关,如MADS-box、AP1、SEP2、ARF、YABBY、WUS、NEYA1、PETAL LOSS、细胞色素P450、碱性/中性转化酶、植物蛋白激酶以及激素相关的基因,为后续研究奠定基础。3.雌雄花芽的特异表达基因分析:【雌花芽的特异表达基因】以雄花芽、叶芽为对照,通过分析得到雌花芽特异表达基因292个,利用cluego做go富集分析,筛选出雌花芽特异表达基因10个。从雌花芽特异基因中筛选到高倍数高表达的基因8个。【雄花芽的特异表达基因】以雌花芽、叶芽为对照,通过分析得到雄花芽特异表达基因153个,利用cluego做go富集分析,筛选出雄花芽特异表达基因7个,从雄花芽特异基因中筛选到高倍数高表达的基因3个。4.雌雄个体的特异表达基因分析:为获得雌株叶芽和雄株叶芽的特异表达基因,分别以雄株叶芽、雌株叶芽为对照,通过分析获得雌株叶芽特异表达基因33个,雄株叶芽特异表达基因8个。为了获得更有可能鉴定性别的标记基因,分别以雌花芽、雄花芽为对照,得到雌花芽的特异表达基因1362个、雄花芽的特异表达基因1215个。最终可能得到雌株上特异表达的基因9个、雄株上特异表达的基因7个,为获得可以在蒙古柳早期做性别鉴定的标记基因奠定了基础。综上所述,我们从对蒙古柳雌雄花芽、叶芽中的分析中,得到雌雄花芽的共有基因、雌雄花芽的特异基因、雌雄株的特异基因,这些差异基因为进一步了解植物的开花机理、雌雄分化、早期性别鉴定提供了重要的信息。