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贵州石楠和黑果石楠种子萌发过程中内含物及转录组研究
1
作者
黄世宇
赵振利
+3 位作者
范国强
王东
冀蒙蒙
翟晓巧
《林业科学研究》
北大核心
2025年第3期93-102,共10页
[目的]研究对比萌发过程中贵州石楠和黑果石楠种子内含物的动态变化以及转录组分析,探索两种种子萌发过程中涉及的发育机制,为选育新品种及其开发提供参考。[方法]以贵州石楠和黑果石楠种子为研究对象,分别对两种石楠种子萌发过程中的...
[目的]研究对比萌发过程中贵州石楠和黑果石楠种子内含物的动态变化以及转录组分析,探索两种种子萌发过程中涉及的发育机制,为选育新品种及其开发提供参考。[方法]以贵州石楠和黑果石楠种子为研究对象,分别对两种石楠种子萌发过程中的营养物质以及内源激素含量进行测定;采用Illumina NovaSeq6000高通量测序技术对两种石楠种子生长阶段进行转录组测序。[结果]1)两种石楠种子的萌发方式为子叶出土型,在萌发过程中,贵州石楠种子的发芽率高于黑果石楠;2)在干种子状态下,贵州石楠还原糖含量高于黑果石楠。在萌发过程中,二者在营养物质变化趋势上基本一致,但总体而言,贵州石楠的营养物质含量始终高于黑果石楠。此外,干种子阶段下,黑果石楠ABA含量高于贵州石楠,而贵州石楠GA3、IAA和MEIAA的含量则高于黑果石楠。整个萌发过程中,双方IAA含量整体呈下降态势,而GA3/ABA与IAA/ABA比值先升后降;3)转录组测序共获得186810条Unigene,其中157309条Unigene被注释到七大功能数据库,有67.94%的Unigene注释至蔷薇科植物。GO富集分析显示,两类石楠种子的萌发过程主要富集于木质素代谢和氧化还原酶活性等方面。然而,在细胞组成中,光合作用仅在贵州石楠中表现出明显富集。KEGG富集结果表明,在两种石楠种子的萌发过程中,与核糖体、植物激素信号传导及MAPK信号路径相关的代谢通路活跃。在整个生长发展过程中,相较于黑果石楠,贵州石楠调控代谢通路基因数量更多,并且调控幼苗期发展的基因表达也更活跃。此外,多家族转录因子如C3H、AP2、bZIP、MYB等在两种石楠种子的萌发生理中均表现出大量表达。[结论]两种石楠种子萌发过程中内含物动态变化及转录组测序结果表明,由于相关基因的差异表达,植物激素信号调控、MAPK信号以及光合作用等与种子萌发相关代谢活动不同,幼苗阶段贵州石楠生长势优于黑果石楠;内含物含量变化和转录组水平揭示贵州石楠种子解除休眠、启动萌发可能比黑果石楠快。
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关键词
贵州
石楠
黑果石楠
种子
萌发过程
营养物质
内源激素
转录组
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题名
贵州石楠和黑果石楠种子萌发过程中内含物及转录组研究
1
作者
黄世宇
赵振利
范国强
王东
冀蒙蒙
翟晓巧
机构
河南农业大学林学院
河南七叶树生态发展有限公司
河南省林业科学研究院
出处
《林业科学研究》
北大核心
2025年第3期93-102,共10页
基金
北方阔叶乔木良种收集与新品种培育研究(中原学者工作站:ZYGZZ2022090)资助,项目编号:234400510030。
文摘
[目的]研究对比萌发过程中贵州石楠和黑果石楠种子内含物的动态变化以及转录组分析,探索两种种子萌发过程中涉及的发育机制,为选育新品种及其开发提供参考。[方法]以贵州石楠和黑果石楠种子为研究对象,分别对两种石楠种子萌发过程中的营养物质以及内源激素含量进行测定;采用Illumina NovaSeq6000高通量测序技术对两种石楠种子生长阶段进行转录组测序。[结果]1)两种石楠种子的萌发方式为子叶出土型,在萌发过程中,贵州石楠种子的发芽率高于黑果石楠;2)在干种子状态下,贵州石楠还原糖含量高于黑果石楠。在萌发过程中,二者在营养物质变化趋势上基本一致,但总体而言,贵州石楠的营养物质含量始终高于黑果石楠。此外,干种子阶段下,黑果石楠ABA含量高于贵州石楠,而贵州石楠GA3、IAA和MEIAA的含量则高于黑果石楠。整个萌发过程中,双方IAA含量整体呈下降态势,而GA3/ABA与IAA/ABA比值先升后降;3)转录组测序共获得186810条Unigene,其中157309条Unigene被注释到七大功能数据库,有67.94%的Unigene注释至蔷薇科植物。GO富集分析显示,两类石楠种子的萌发过程主要富集于木质素代谢和氧化还原酶活性等方面。然而,在细胞组成中,光合作用仅在贵州石楠中表现出明显富集。KEGG富集结果表明,在两种石楠种子的萌发过程中,与核糖体、植物激素信号传导及MAPK信号路径相关的代谢通路活跃。在整个生长发展过程中,相较于黑果石楠,贵州石楠调控代谢通路基因数量更多,并且调控幼苗期发展的基因表达也更活跃。此外,多家族转录因子如C3H、AP2、bZIP、MYB等在两种石楠种子的萌发生理中均表现出大量表达。[结论]两种石楠种子萌发过程中内含物动态变化及转录组测序结果表明,由于相关基因的差异表达,植物激素信号调控、MAPK信号以及光合作用等与种子萌发相关代谢活动不同,幼苗阶段贵州石楠生长势优于黑果石楠;内含物含量变化和转录组水平揭示贵州石楠种子解除休眠、启动萌发可能比黑果石楠快。
关键词
贵州
石楠
黑果石楠
种子
萌发过程
营养物质
内源激素
转录组
Keywords
Photinia bodinieri
Photinia atropurpurea
Seeds
Germination process
Nutrients
Endogenous hormone
transcriptome
分类号
S718.43 [农业科学—林学]
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题名
作者
出处
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1
贵州石楠和黑果石楠种子萌发过程中内含物及转录组研究
黄世宇
赵振利
范国强
王东
冀蒙蒙
翟晓巧
《林业科学研究》
北大核心
2025
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