为解决河南小麦生产上三个主导品种(豫麦18号、豫麦49号、兰考906)生物技术改良的技术瓶颈问题,研究了不同浓度的ABA和A gNO3处理对上述三个小麦品种幼胚愈伤组织诱导和分化特性的影响。结果表明,添加0.1 m g/L ABA的诱导培养基以及在添加0.1 m g/l ABA的基础上再添加2.5 m g/L或5.0 m g/LA gNO3的诱导培养基对幼胚愈伤组织形成和分化最为有利,但不同基因型在相同的处理下幼胚愈伤组织诱导率和分化率仍存在较大的差异。
【目的】利用数字基因表达谱技术(digital gene expression tag profiling,DGE)探索人工控制劣变(controlled deterioration treatment,CDT)条件下玉米种胚差异基因的表达变化,为揭示种子劣变的分子机理提供依据。【方法】以玉米杂交种郑单958种子为材料,采用高温(45℃)高湿(相对湿度100%)方法处理72 h,以未处理材料为对照,利用DGE分别进行高通量测序,测序结果与参考基因组和参考基因数据库比对获得表达基因,利用RPKM(Reads Per Kb per Million reads)方法计算基因的表达量,根据FDR(false discovery rate)<0.001和|log2 ratio(T/CK)|≥1的标准筛选差异表达的基因,对获得的差异表达基因(digital expression genes,DEGs)进行GO(gene ontology)和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库功能注释,并对注释结果进行富集分析处理。【结果】对照玉米种胚中检测到32 000多种mRNAs。CDT处理后差异表达基因有4 713个。其中上调表达2 874个,下调表达1 839个。GO富集分析表明,这些基因涉及细胞组分、分子功能和生物学过程方面,其编码的蛋白主要分布在细胞器和细胞膜上,参与能量代谢、信号转导、刺激响应和衰老死亡等过程,具有结合、催化和抗氧化等功能。这些基因中,能被KEGG数据库注释的有2 470个,参与了288条代谢通路,其中有16条通路存在着显著性富集。这些通路中,参与能量代谢的基因共有113个,分别参与糖酵解/糖异生过程(59个)、磷酸戊糖途径(31个)和丙酮酸代谢过程(50个);其中,调节糖酵解/糖异生过程的烯醇化酶基因、3-磷酸甘油醛脱氢酶基因等、丙酮酸代谢中的丙酮酸激酶基因等和磷酸戊糖途径中的α-L-岩藻糖苷酶基因等上调幅度最大。还发现,调节NADH代谢相关的基因有25个(9个上调,16个下调);NADPH代谢的有10个(4个上调,6个下调)。这些基因的表达变化能够调节活性氧的产生和积累。【结论】DGE可以作为研究种子
