珍稀瀕危植物金絲李種子休眠解除的轉錄組分析

張俊杰，張靈藝，夏 科，蔣 冕，韋 霄＊

(1.重慶交通大學建筑與城市規劃學院，重慶 400074；2.廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所，廣西 桂林 541006；3.湖南農業大學植物保護學院，湖南 長沙 410128)

種子由休眠階段轉換到萌發階段，涉及非常復雜的生物學過程[1]。兩階段相比對，常存在較多的差異表達基因（DEGs）[2]。與種子休眠相關的基因功能研究主要集中在擬南芥（Arabidopsis thaliana(L.) Heynh）[3]、煙草（Nicotiana tabacumL.）[4]及水稻（Oryza sativaL.）[5]等模式植物中。近年來，有關重樓（Paris polyphyllaSmith）等中草藥[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]和芍藥（Paeonia lactifloraPall.）[12]等觀賞植物的種子休眠相關的基因功能研究也陸續被報道。

種子休眠解除涉及復雜的調控網絡。華重樓（P.polyphyllaSm.var chinensis (Franch.) Hara）種子在發育與休眠解除過程中，差異表達基因主要富集在次生代謝產物合成、碳代謝、磷酸戊糖途徑、多糖分解、蛋白質合成以及激素信號轉導等通路[7]。人參（Panax ginsengC.A.Mey.）后熟發育時期的DEGs 主要富集到代謝過程、次生代謝合成和植物激素信號轉導等通路[13]。具有形態生理休眠的遼東楤木（Aralia elataL.）種子在破眠起始階段的呼吸代謝途徑主要以糖酵解和三羧酸循環為主[14]；而油菜（Brassica napusL.）種子休眠性則與脂肪酸代謝密切相關[15]。

內源激素在調控植物種子休眠與萌發過程中有十分重要的作用。近年來，在種子休眠與萌發過程中有關激素的合成與分解、信號轉導等基因的表達調控機制研究取得了較大進展，其中，脫落酸（ABA）、赤霉素（GA）、生長素（auxin）和乙烯（ETH）等是研究最多的內源激素。三七（Panax notoginsengWall.）種子中共篩選出78 個與其休眠釋放有關的DEGs，其中，15 個與ABA和GA 相關（如ABI5、GAI、KS、GA2ox等）[16]。……