基于RNA-Seq的拟南芥不定芽再生过程的基因表达谱分析

[目的]本研究旨在分析拟南芥愈伤组织形成和不定芽再生2个阶段基因的差异表达情况,探究不定芽再生背后的相关基因调控机制。[方法]采用拟南芥不定芽再生两步培养法培养根外植体,利用RNA-Seq高通量测序技术分别对愈伤组织诱导培养基(CIM)培养0 d根外植体(C0)、CIM培养4 d根外植体(C4)、芽诱导培养基(SIM)培养3 d根外植体(S3)进行基因测序,利用软件分析基因表达情况。[结果]将C4的基因表达量和C0进行比对,共检测到4 332个差异表达基因,其中1 399个基因表达上调,2 933个基因表达下调;在不定芽再生阶段(S3与C4的基因表达量进行比对)检测到2 910个差异表达的基因,其中2 231个基因表达上调,679个基因表达下调。对差异表达基因进行转录物功能注释分析发现:明显富集的功能分类多与激素合成、代谢等生物过程有关。在愈伤组织形成阶段一些与细胞分裂素分解代谢相关的CKX基因和与生长素活性相关的GH3家族基因表达量明显增加,而与细胞分裂素合成相关的多个基因表达量却明显降低。在不定芽再生阶段与细胞分裂素合成相关基因表达量明显增加,CKX家族部分成员表达量则明显降低。同时,还发现多个转录因子基因表达量在不同阶段发生显著变化,比如AP2/EREBP家族的部分成员。[结论]对拟南芥不定芽再生过程基因表达谱进行检测和对比分析,获得了大量基因表达谱分析数据,为揭示不定芽再生过程的基因调控机制提供了有效的数据和理论依据。     

甘蓝型油菜萌发期耐盐性QTL定位及耐盐种质资源筛选

油菜是修复利用盐碱地的优势大田作物，为解析油菜耐盐性的遗传基础、获得耐盐新种质，本研究利用不同浓度的NaCl溶液（200、250、300 mmol/L）对前期构建的重组自交系群体（RIL）的种子进行处理，分别统计第3 d和第7 d的发芽率，结合高密度SNP遗传图谱，进行QTL定位及候选基因分析。结果表明，RIL群体在不同盐浓度下的发芽率呈连续分布。QTL定位结果显示，6个处理条件下共定位了17个QTL，单个QTL解释的表型变异范围为3.75%～17.57%，其中4个位于C3染色体的QTL(cqST.C3-1、cqST.C3-2、cqST.C3-3和cqST.C3-4)解释的表型变异率大于10%，且能够被重复检测到，是本研究定位的主效QTL。根据RIL群体两个亲本的重测序结果，结合拟南芥同源基因的功能注释，在4个主效QTL置信区间内，筛选获得了5个与耐盐性相关的候选基因。此外，根据发芽率的鉴定结果，认为250 mmol/L NaCl溶液处理7 d的发芽率，可作为油菜种子萌发期耐盐性鉴定的指标，并在此条件下筛选获得了5份耐盐优异种质，发芽率为82.2%～100.0%。