棉花體細胞胚與合子胚比較轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、棉花是重要的經(jīng)濟作物，現(xiàn)代植物生物技術(shù)的發(fā)展與應用為棉花育種開辟了新領(lǐng)域。在目前完善的體細胞再生體系是生物技術(shù)應用于遺傳改良的基礎(chǔ)，因此開展體細胞再生研究具重要意義。植物體細胞胚胎是體細胞在適宜的離體環(huán)境下重建獲得胚性能力的產(chǎn)物，在發(fā)育過程中經(jīng)歷了與合子胚胎發(fā)育相似的形態(tài)變化后最終發(fā)育成再生植株。
　　 在本研究中，我們以陸地棉品種豫早1號（Gossypium hirsutum cv.YZ1）作為實驗材料，通過體細胞胚和合子胚三

2、個平行發(fā)育時期——球形期、魚雷期和子葉期的組織細胞學觀察揭示了兩類胚胎在形態(tài)和細胞水平的差異。為了挖掘棉花體細胞胚發(fā)育過程特異的轉(zhuǎn)錄基因，我們使用新一代測序技術(shù)數(shù)字基因表達譜(DigitalGene Expression)全面分析了體胚和合子胚發(fā)育過程中的基因轉(zhuǎn)錄情況。平行發(fā)育時期兩兩比較時，經(jīng)過篩選后分析發(fā)現(xiàn)一些維持細胞胚性能力相關(guān)的基因在體胚與合子胚中表達基本相一致，同時在嚴格的表達量和表達變化值篩選后共分離得到4242個基因在體胚

3、與合子胚平行發(fā)育時期存在表達差異。表達模式分析可將這些差異表達基因分為三個大類，其中兩大類基因在體胚發(fā)育中表達量高于合子胚中。在表達模式分類基礎(chǔ)上進行功能聚類分析后發(fā)現(xiàn)體胚發(fā)育過程富集了大量逆境響應基因表達，表明體胚發(fā)育伴隨強烈的逆境響應。我們從中挑選了27個不同表達水平的逆境相關(guān)基因做RT-PCR驗證，該結(jié)果進一步證實了逆境相關(guān)基因在體胚中表達量確實高于合子胚中。而且，經(jīng)由適宜濃度NaCl和ABA誘導的逆境脅迫處理均一化的胚性愈傷后可