薯蓣茎生珠芽发生相关的转录组和PEBP家族基因表达特性分析

孙 玲， 王 月， 陈 闽， 孙小芹， 杭悦宇， 张艳梅

〔江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)， 江苏 南京 210014〕

薯蓣属(DioscoreaLinn.)为单子叶攀缘植物，其叶腋处常形成一种特殊的侧枝变态器官——茎生珠芽，也称为零余子，是薯蓣属植物重要的无性繁殖器官。薯蓣(D.polystachyaTurcz.)又称山药，是传统的中药和补益食品[1-2]，目前主要采用块茎繁殖。在实际生产中，由于薯蓣块茎繁殖过程中往往存在严重的病虫害感染，会导致品种退化，因而，其茎生珠芽常被用于薯蓣品种的复壮[3-6]。茎生珠芽与卷须、枝刺等其他侧枝变态类似，均由侧生分生组织发育而来，因此，探讨薯蓣茎生珠芽发生的遗传机制，对薯蓣品种繁育及植物侧枝发育机制探讨均具有重要意义。

在自然界中，除薯蓣外，具珠芽的植物还有龙舌兰(AgaveamericanaLinn.)[7]、台闽苣苔〔Titanotrichumoldhamii(Hemsl.) Soler.〕[8]、半夏〔Pinelliaternata(Thunb.) Breit.〕[9]、淡黄花百合(LiliumsulphureumBaker apud Hook. f.)[10]和白花虎眼万年青(OrnithogalumarabicumLinn.)[11]等。目前关于植物珠芽发生机制的研究主要集中在3个方面：一是光照和温度等环境因子的影响效应[12-13]；二是生长素和细胞分裂素等激素的影响效应[14-15]；三是遗传基因的调控机制[7-8，11]。例如：在龙舌兰花序珠芽的不同发育期，KNOXⅠ基因在花序珠芽起始处，特别是在分生组织发育的特定部位中有表达[7]；台闽苣苔的GFLO基因在其花序和花序珠芽原基中均有特异性表达，且表达量在花序珠芽发生过程中明显下降[8]；姜福星等[11]筛选出白花虎眼万年青叶面珠芽形成过程中差异表达的关键基因EMB和FKBP等。上述这些种类的花序珠芽或叶面珠芽的发生机制与茎生珠芽存在一定的差异。……