Les bulbilles aériennes sont un organe de propagation important, jouant un rôle important dans l'expansion de la population. Cependant, les modèles détaillés de régulation des gènes et le mécanisme moléculaire sous-jacent à la formation des bulbilles restent incertains. Le Lilium lancifolium triploïde, qui développe de nombreuses bulbilles aériennes sur les aisselles des feuilles de la tige moyenne-supérieure, est une espèce utile pour étudier la formation des bulbilles. Pour étudier le mécanisme de formation des bulbilles chez L. lancifolium triploïde, nous avons effectué des analyses histologiques et transcriptomiques en utilisant des échantillons d'aisselles foliaires situées dans la tige supérieure et inférieure de L. lancifolium triploïde au cours de la formation des bulbilles. Les résultats histologiques ont indiqué que les bulbilles de L. lancifolium triploïde sont dérivées de méristèmes axillaires qui initient de novo à partir de cellules sur le côté adaxial de la base du pétiole. L'analyse transcriptomique a généré environ650 millions de lectures de haute qualité et 11 871 gènes exprimés de manière différentielle (DEG). L'analyse fonctionnelle a montré que les DEG étaient significativement enrichis en métabolisme de l'amidon et du saccharose et en transduction du signal hormonal des plantes. La synthèse et l'accumulation d'amidon ont probablement favorisé l'initiation des bulbilles supérieures chez L. lancifolium triploïde. Les voies associées aux hormones présentaient des modèles de changement distincts dans chaque échantillon. L'auxine a probablement favorisé l'initiation des bulbilles et a ensuite inhibé la formation de bulbilles supplémentaires. Une biosynthèse élevée et une faible dégradation de la cytokinine auraient pu conduire à la formation de bulbilles dans l'aisselle supérieure de la feuille. La présente étude a réalisé une analyse transcriptomique globale axée sur les changements d'expression génique et l'enrichissement des voies lors de la formation de bulbilles supérieures chez L. lancifolium triploïde, jetant ainsi une base solide pour de futures études moléculaires sur la formation de bulbilles.

Los bulbos aéreos son un importante órgano de propagación, desempeñando un papel importante en la expansión de la población. Sin embargo, los patrones detallados de regulación genética y el mecanismo molecular subyacente a la formación de bulbos siguen sin estar claros. El Lilium lancifolium triploide, que desarrolla muchos bulbos aéreos en las axilas de las hojas del tallo medio superior, es una especie útil para investigar la formación de bulbos. Para investigar el mecanismo de formación de bulbos en L. lancifolium triploide, realizamos análisis histológicos y transcriptómicos utilizando muestras de axilas foliares ubicadas en el tallo superior e inferior de L. lancifolium triploide durante la formación de bulbos. Los resultados histológicos indicaron que los bulbos de L. lancifolium triploide se derivan de meristemas axilares que se inician de novo a partir de células en el lado adaxial de la base del pecíolo. El análisis transcriptómico generó ~650 millones de lecturas de alta calidad y 11,871 genes expresados diferencialmente (DEG). El análisis funcional mostró que los DEG estaban significativamente enriquecidos en el metabolismo del almidón y la sacarosa y la transducción de señales de hormonas vegetales. La síntesis y acumulación de almidón probablemente promovió el inicio de bulbos superiores en L. lancifolium triploide. Las vías asociadas a hormonas mostraron distintos patrones de cambio en cada muestra. La auxina probablemente promovió el inicio de bulbils y luego inhibió la formación adicional de bulbils. La alta biosíntesis y la baja degradación de la citoquinina podrían haber llevado a la formación de bulbos en la axila superior de la hoja. El presente estudio logró un análisis transcriptómico global centrado en los cambios en la expresión génica y el enriquecimiento de las vías durante la formación de bulbos superiores en L. lancifolium triploide, sentando una base sólida para futuros estudios moleculares sobre la formación de bulbos.

Aerial bulbils are an important propagative organ, playing an important role in population expansion. However, the detailed gene regulatory patterns and molecular mechanism underlying bulbil formation remain unclear. Triploid Lilium lancifolium, which develops many aerial bulbils on the leaf axils of middle-upper stem, is a useful species for investigating bulbil formation. To investigate the mechanism of bulbil formation in triploid L. lancifolium, we performed histological and transcriptomic analyses using samples of leaf axils located in the upper and lower stem of triploid L. lancifolium during bulbil formation. Histological results indicated that the bulbils of triploid L. lancifolium are derived from axillary meristems that initiate de novo from cells on the adaxial side of the petiole base. Transcriptomic analysis generated ~650 million high-quality reads and 11,871 differentially expressed genes (DEGs). Functional analysis showed that the DEGs were significantly enriched in starch and sucrose metabolism and plant hormone signal transduction. Starch synthesis and accumulation likely promoted the initiation of upper bulbils in triploid L. lancifolium. Hormone-associated pathways exhibited distinct patterns of change in each sample. Auxin likely promoted the initiation of bulbils and then inhibited further bulbil formation. High biosynthesis and low degradation of cytokinin might have led to bulbil formation in the upper leaf axil. The present study achieved a global transcriptomic analysis focused on gene expression changes and pathways' enrichment during upper bulbil formation in triploid L. lancifolium, laying a solid foundation for future molecular studies on bulbil formation.

البصيلات الهوائية هي عضو تكاثري مهم، وتلعب دورًا مهمًا في التوسع السكاني. ومع ذلك، لا تزال الأنماط التنظيمية الجينية التفصيلية والآلية الجزيئية الكامنة وراء تكوين البصلة غير واضحة. الزنبق ثلاثي الصيغة الصبغية، الذي يطور العديد من البصيلات الهوائية على محاور الأوراق في الساق الوسطى العلوية، هو نوع مفيد للتحقيق في تكوين البصلة. للتحقيق في آلية تكوين البصلة في L. lancifolium ثلاثي الصيغة الصبغية، أجرينا تحليلات نسيجية ونسخية باستخدام عينات من محاور الأوراق الموجودة في الجذع العلوي والسفلي من L. lancifolium ثلاثي الصيغة الصبغية أثناء تكوين البصلة. أشارت النتائج النسيجية إلى أن بصيلات L. lancifolium ثلاثية الصيغة الصبغية مشتقة من الخلايا الإبطية التي تبدأ من جديد من الخلايا على الجانب المحوري من قاعدة السويقة. أنتج التحليل النصي حوالي650 مليون قراءة عالية الجودة و 11871 جينًا معبرًا عنها بشكل تفاضلي (DEGs). أظهر التحليل الوظيفي أن DEGs كانت غنية بشكل كبير في استقلاب النشا والسكروز ونقل إشارة هرمونات النبات. من المحتمل أن يكون تخليق النشا وتراكمه قد عزز بدء البصيلات العلوية في L. lancifolium ثلاثي الصيغة الصبغية. أظهرت المسارات المرتبطة بالهرمونات أنماطًا متميزة من التغيير في كل عينة. من المحتمل أن يكون أوكسين قد عزز بدء البصيلات ثم منع تكوين المزيد من البصيلات. قد يؤدي التركيب الحيوي العالي والتحلل المنخفض للسيتوكينين إلى تكوين بصيلة في إبط الورقة العليا. حققت الدراسة الحالية تحليلاً نسخياً عالمياً يركز على تغيرات التعبير الجيني وإثراء المسارات أثناء تكوين البصلة العليا في L. lancifolium ثلاثي الصيغة الصبغية، مما وضع أساسًا متينًا للدراسات الجزيئية المستقبلية حول تكوين البصلة.