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悬钩子属(Rubus spp.)树莓(Raspberry)有丰富的营养价值和药用价值,被国际农粮组织誉为“第三代水果”,作为近年开发的功能性食品热点小浆果类树种之一,树莓的发展前景非常广阔。树莓表现出一种独特的顶端生根方式,即从其基生枝茎尖端开始生根,而这种基生枝顶端生根是一种独特的无性生殖方式。对于其生根机制进行研究有利于树莓种植业的发展。而时至今日,还没有与树莓顶端生根的基生枝与不生根的花果枝之间差异表达基因的筛选相关的研究,树莓基生枝与花果枝差异表达基因的功能分析也未见报道,参与树莓顶端生根过程的基因尚未鉴定。本次研究将树莓基生枝顶端生根过程划分为三个时期,分别命名为:SAP1(primocane at developmentalstage 1),SAP2(primocane at developmentalstage 2),SAP3(primocane at developmentalstage 3)。其中:SAP1代表树莓基生枝延伸生长时期;SAP2代表树莓基生枝生长停滞,且顶端开始出现向地性弯曲的时期;SAP3则代表树莓基生枝尖端分化出短根的时期。同时期花果枝,分别命名为:SAF1(floricane at developmentalstage 1),SAF2(floricane at developmentalstage 2),SAF3(floricane at developmentalstage 3)。运用第二代高通量测序技术,结合生物信息学分析的方法,对不同发育阶段的基生枝以及同时期花果枝进行了转录组测序,随后进行数字基因表达谱DGE(Digital Gene Expression Profiling)的比较与分析,确定出了大量共同表达和差异表达的功能基因,本研究的目的在于鉴定出参与树莓基生枝顶端生根调节的关键基因。Illumina Hi Seq4000测序平台一共测得26.83Gb的核苷酸数据,数据组装后,获得了59,173条Unigenes;通过成对比较的方式进行差异表达基因筛选,在对比比较SAF1-VS-SAP1、SAF2-VS-SAP2、SAF3-VS-SAP3、SAP1-VS-SAP2、SAP1-VS-SAP3、SAP2-VS-SAP3中分别鉴定出了498,7346,4110,7900,9397,4766条差异表达基因。将SAP1-VS-SAP2的比较结果进行KEGG功能显著性富集,分析结果显示:在树莓基生枝生长停滞且尖端出现根的分化的过程中,共有12条pathways发生显著性富集,这些路径包括:植物的光周期途径(昼夜节律调节)(ko04712)、植物激素信号转导(途径)(ko04075)等。以上研究结果表明,树莓基生枝顶端生根可能与光周期途径,乙烯和生长素的信号转导,新梢生长以及根系发育等路径相关。本研究为树莓基生枝顶端生根分子机制的解析奠定了基础,为树莓的丰产栽培提供了科学依据。