摘要
多花黄精种子具有综合休眠现象,解析其种子萌发前后基因表达的变化,对探讨种子生理、打破休眠等具有重要作用。该研究基于高通量Illumina HiSeq 2500测序技术,对萌发过程的4个阶段进行转录组测序及生物信息学分析,剖析萌发前后差异基因表达特征。结果表明:(1)通过de novo组装,分别获得388 231个Transcripts和178 319个Unigenes。(2)萌发前后显著性差异表达的Unigenes有11 817个,其中上调的有6 405个,下调的有5 412个。(3)GO富集分析表明,上调与下调的差异基因均主要富集在生物过程和分子功能中,主要参与代谢过程、催化活性等。(4)KEGG富集分析表明,差异基因主要富集于核糖体、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等通路中;上调的差异基因中富集在核糖体231个、植物激素信号转导56个、淀粉和蔗糖代谢76个,下调的差异基因中富集在苯丙烷生物合成48个、植物激素信号转导48个、淀粉和蔗糖代谢48个;40个差异基因参与了生长素通路中关键酶的合成;淀粉和蔗糖代谢通路中,编码蔗糖磷酸合酶等基因下调,而编码糖原磷酸化酶等基因则上调。该研究结果初步明确了植物激素信号转导与淀粉和蔗糖代谢在多花黄精种子萌发前后起着关键作用,并阐明了这两条通路上参与的关键基因,为多花黄精种子的生理、繁殖及育种等深入研究提供了参考。
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单位福建省农业科学院