基于轉(zhuǎn)錄組對黃芪種子萌發(fā)過程及其內(nèi)源激素分析.pdf

1、種子萌發(fā)意味著植物將開始新的生命周期，此過程形態(tài)學(xué)變化大，代謝旺盛且基因調(diào)控復(fù)雜。藥用植物基本沒經(jīng)過人工馴化或馴化不徹底，大部分帶有野生性狀，生理休眠期不一，種子萌發(fā)不齊整。蒙古黃芪(Astragalus membranaceus var.mongholicus)和膜莢黃芪(Astragalus membranaceus)是以根入藥的重要中藥材，由于需求量大目前大面積人工種植，然而其較低的發(fā)芽勢是制約黃芪規(guī)范化種植的重要因素之一。本文以

2、兩種黃芪種子為實(shí)驗(yàn)材料研究其萌發(fā)過程中可溶性糖、總蛋白和脂類等生理生化指標(biāo)，并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)對赤霉素、脫落酸和玉米素在兩種黃芪種子萌發(fā)過程中的含量及基因調(diào)控變化進(jìn)行分析，旨在對黃芪的規(guī)范化育苗技術(shù)提供理論指導(dǎo)。研究結(jié)果如下:
　　1.正常培養(yǎng)6d，蒙古黃芪比膜莢黃芪的種子萌發(fā)率低28％。濃硫酸浸泡種子10min，蒙古黃芪和膜莢黃芪的萌發(fā)率分別提高了3.5倍和1倍，且不影響種子活力。種子萌發(fā)過程中，鮮重持續(xù)增加，干重在萌發(fā)后期減

3、少。
　　2.在黃芪種子萌發(fā)過程中，蛋白質(zhì)和大部分脂肪酸含量呈下降趨勢，而可溶性糖含量先增加后減少。黃酮類成分隨種子萌發(fā)時間延長逐漸積累。赤霉素、脫落酸和水楊酸在萌發(fā)6h時含量最高，至12h時開始明顯下降，玉米素含量一直趨于穩(wěn)定。
　　3.通過對黃芪種子萌發(fā)過程的轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn)，參與基因表達(dá)和營養(yǎng)及能量代謝相關(guān)的基因最多。對差異表達(dá)基因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，蒙古黃芪種子萌發(fā)過程中保持上調(diào)和下調(diào)的基因分別占其萌發(fā)過程中的差異表達(dá)基

4、因的5.0％和3.1％，而膜莢黃芪種子萌發(fā)過程中保持上調(diào)和下調(diào)的基因分別占其萌發(fā)過程中的差異表達(dá)基因的4.2％和2.8％。在相同萌發(fā)時間內(nèi)，兩種黃芪種子萌發(fā)過程的差異表達(dá)基因中上調(diào)和下調(diào)的基因分別占總差異表達(dá)基因的11.0％和14.5％。
　　4.對黃芪種子萌發(fā)過程中內(nèi)源激素的基因表達(dá)分析發(fā)現(xiàn):與赤霉素、脫落酸和玉米素相關(guān)的基因中，參與信號通路的基因最多，分別有161、256和96個。與赤霉素相關(guān)的差異表達(dá)基因主要調(diào)控的是KAO、