冷容^1,2 , 胡彦婷^1,2 , 周艳丽¹ , 金桂花^1,2 , 李玲^1,2 , 石勇³ , 杨红^1,2 , 桂大萍¹ , 薛润光⁴ , 章成君^1*

1 中国科学院昆明植物研究所, 中国西南野生生物种质资源库, 昆明, 650201; 2 中国科学院大学生命科学学院, 北京, 100049; 3 中国科学院华南植物园, 广州, 510650; 4 云南省农业科学院高山经济植物研究所, 丽江, 674100
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《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18卷, 第 13 篇   
收稿日期: 2019年05月31日    接受日期: 2019年06月07日    发表日期: 2020年09月15日

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胚后熟发育对人参种子休眠解除具有重要影响。为探索人参胚后熟发育的分子机制，本研究利用Illumina HiSeq X-ten 平台对人参种子五个后熟发育时期(心形胚, 鱼雷胚, 子叶胚, 成熟胚和芽胚)的胚组织进行转录组测序，共获得 412 604 390 条高质量 reads。以心形胚为对照，在鱼雷胚、子叶胚、成熟胚和芽胚时期分别鉴定到 2 359 个、3 048 个、6 180 个、12 067 个差异表达基因(DEGs)，去重复后四个时期共获得 13 724个 DEGs。GO 富集分析显示，四个时期的和总的 DEGs 主要共同富集到催化活性、细胞和发育过程等 GO 条目。与种子休眠结束中胚发育相关的 DEGs 编码蛋白构成的蛋白互作网络分析显示，指导 mRNA 合成的RNA 聚合酶域第二大亚基(NRPB2)、脯氨酸合成的关键酶 驻1- 吡咯啉 -5- 羧酸合成酶(P5CS1 和 P5CS2)为核心节点蛋白，它们可以通过调控 mRNA 合成、脯氨酸合成和与其互作蛋白的表达来影响人参种胚的发育。KEGG 富集分析发现，四个发育时期的 DEGs 主要共同富集到代谢过程、次生代谢合成和植物激素信号转导通路。其中，在植物激素信号转导通路中参与生长素和脱落酸信号转导的 DEGs 最多。因此，我们认为NRPB2、P5CS1、P5CS2 蛋白互作和植物激素信号转导可能对人参胚的后熟发育至关重要。本研究结果对揭示人参胚的发育和种子休眠解除的分子调控机制有一定的参考意义。
 

人参种胚；后熟发育；转录组