摘要： 授粉受精是植物完成生活周期的重要一环。这一过程表达的相关基因组成一个高度复杂的调控网络。研究它们对于提高蔬菜等作物产量的高低、质量的好坏、种子多少和品质优劣具有重要的理论意义与潜在的应用价值。
材料为由一对等位基因控制的白菜核不育两用系的可育株系‘Bajh97-01B’与不育株系‘Bajh97-01A’（不育株系为雄配子减数分裂胞质分裂异常突变体，不能形成成熟花粉粒，其萼片、花瓣、蜜腺和雌蕊等均与可育株无差别）。以缺乏花粉的不育株系‘Bajh97-01A’为母本，取其刚开放的花，将可育株系‘Bajh97-01B’刚开花的花粉授到其柱头上，重复10个单株各6个花序。授粉后每隔1 h（0~24 h）取柱头组织，等量混合RNA，利用拟南芥ATH1基因芯片，检测授粉受精前后的基因表达差异。通过比较授粉受精与花粉发育过程基因表达的异同,不同功能类别基因所占的比例,同一基因在不同转录组中存在可能原因等,分析花粉发育时期积累的可能编码花粉管生长的mRNA在授粉受精过程中的表达情况。
通过将授粉受精前后白菜雌蕊的RNA反转录成的cRNA与包含有拟南芥80%以上基因组信息的ATH1 芯片上 22746个探针进行杂交，在授粉受精后的雌蕊中检测到4371个基因的表达，而未授粉的对照组中检测到4328个，可见授粉受精后雌蕊表达的基因总量增多。比较两组数据，设定当fold change >1.5时，基因表达具有差异，共79个，其中授粉受精后表达上调的基因为46个，包括特异表达25个，表达量提高的为21个。同时还检测到33个授粉受精后下调的基因，其中特异沉默的为19个，表达量降低的为14个。
对检测到的差异表达基因进行功能分类，发现授粉受精后表达发生变化的基因中有一半以上是未知基因，而功能已知的差异基因主要与细胞壁合成和代谢、信号转导、转录调控、防卫与胁迫、转运通道、蛋白质合成和代谢以及基础代谢等有关。在授粉受精后上调基因当中有22%与细胞壁合成与代谢相关，其中包括两个类果胶裂解酶基因（PLL9和PLL10）、阿拉伯半乳糖蛋白基因（AGP）、果胶甲酯酶基因（PME）及β-半乳糖苷酶基因等，其中AGP、PME等基因均已经被证明在花粉管的萌发或者生长过程中发挥作用。
将检测到的授粉受精后差异表达基因与同样通过ATH1基因芯片检测到的花粉发育相关基因进行比较，发现其中有10个基因在这两个过程中均出现上调表达。而这10个基因当中有7个是与细胞壁合成与代谢相关的。

关键词: 白菜, 授粉, 受精, 基因, 表达