珍稀濒危植物金丝李种子休眠解除的转录组分析

张俊杰，张灵艺，夏 科，蒋 冕，韦 霄＊

(1.重庆交通大学建筑与城市规划学院，重庆 400074；2.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所，广西 桂林 541006；3.湖南农业大学植物保护学院，湖南 长沙 410128)

种子由休眠阶段转换到萌发阶段，涉及非常复杂的生物学过程[1]。两阶段相比对，常存在较多的差异表达基因（DEGs）[2]。与种子休眠相关的基因功能研究主要集中在拟南芥（Arabidopsis thaliana(L.) Heynh）[3]、烟草（Nicotiana tabacumL.）[4]及水稻（Oryza sativaL.）[5]等模式植物中。近年来，有关重楼（Paris polyphyllaSmith）等中草药[6-7]、杉木（Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook.）和湖北梣（Fraxinus hupehensisChu）等林木[8-9]以及桃（Amygdalus persicaL.Spp.）[10-11]和芍药（Paeonia lactifloraPall.）[12]等观赏植物的种子休眠相关的基因功能研究也陆续被报道。

种子休眠解除涉及复杂的调控网络。华重楼（P.polyphyllaSm.var chinensis (Franch.) Hara）种子在发育与休眠解除过程中，差异表达基因主要富集在次生代谢产物合成、碳代谢、磷酸戊糖途径、多糖分解、蛋白质合成以及激素信号转导等通路[7]。人参（Panax ginsengC.A.Mey.）后熟发育时期的DEGs 主要富集到代谢过程、次生代谢合成和植物激素信号转导等通路[13]。具有形态生理休眠的辽东楤木（Aralia elataL.）种子在破眠起始阶段的呼吸代谢途径主要以糖酵解和三羧酸循环为主[14]；而油菜（Brassica napusL.）种子休眠性则与脂肪酸代谢密切相关[15]。

内源激素在调控植物种子休眠与萌发过程中有十分重要的作用。近年来，在种子休眠与萌发过程中有关激素的合成与分解、信号转导等基因的表达调控机制研究取得了较大进展，其中，脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）、生长素（auxin）和乙烯（ETH）等是研究最多的内源激素。三七（Panax notoginsengWall.）种子中共筛选出78 个与其休眠释放有关的DEGs，其中，15 个与ABA和GA 相关（如ABI5、GAI、KS、GA2ox等）[16]。……