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滇重楼(Paris polyphylla var. yunnanensis (Fr) Hand)为延龄草科(Trilliaceae)重楼属(Paris L.)植物,为名贵稀缺中药材。近年来,随着野生资源的枯竭,滇重楼的人工种植面积在逐步扩大,但其种子休眠和幼苗生长缓慢的特性制约了对其栽培生产。数据显示,目前人们对种子休眠的分子机理还不清楚,对研究滇重楼有用的基因组和转录组学数据较少。本研究从高通量测序获得种胚转录组信息入手,挖掘可能参与种子发育和休眠解除的基因。结合生物信息学分析,qRT-PCR方法和生长调节剂处理种子,从而进一步研究滇重楼种子休眠解除的机理。本实验采用454GS FLX Titanium测序技术获得了滇重楼种胚转录组信息:一共得到369496条HQ reads(其长度范围为50-1146bp,平均产度219bp),对其进行整合得到47768条unigenes(包括16069条contigs和31699条singletons),其中15757条在GeneBank数据库得到注释,有5961条Unigenes注解到KEGG代谢途径。测序得到的HQ Reads提交到NCBI的SRA (Sequence Read Archive)数据库(SRX155369)。综合注释与文献分析,从15757条Unigenes中找到758条与种子发育、萌发、休眠相关序列。相对表达分析结果显示NCED、AAH、BARK1、BARK3、ARP3、ARP7、 SFR6随着胚根的伸长表达水平降低,推测这些基因的表达与种胚后熟负相关。低温处理使得GA20ox2、GA20ox3、IAAH, IAAS、BARK1、BARK3、SUs1、SUs2、SFR6表达水平降低,推测低温抑制了这些基因的表达。低温层积促进CYP707A、 ARP7、ELF1、ELF2表达上调,说明低温有利于这4个基因的表达。ABI2和PP2C表达无明显规律,说明ABl2和PP2C可能不是参与种子萌发的重要基因。酶联免疫法(ELISA)测定滇重楼植株顶端5个组织(茎、叶、果皮、种皮、种子)内源激素含量,结果在两个取样时期,种子中的ABA含量显著高于果皮和种皮中。采用六种生长调节剂处理种子,从而考察它们对种子休眠解除的影响,结果显示:GA3(10、100ppm)和ACC溶液对种胚发育有促进作用;1、10、100、500ppm的6-KT溶液随着浓度升高,其对种胚后熟促进作用依次增强;10、100ppmFL溶液促进种子萌发,而浓度升高至1000ppm时抑制了种胚发育:MeJA(>10ppm)和flurprimidol(>10ppm)抑制种子萌发,当flurprimidol浓度达500ppm时导致种子完全无法萌发。