芍药(Paeonia lactiflora Pall.)为芍药科芍药属的多年生宿根草本花卉,其良好的观赏特点和极高的切花品质逐渐被世界上越来越多的人们赏识,市场需求极高。但芍药种子有上、下胚轴双重休眠的特性,其生长周期过长,在实际生产中有很大障碍,尤其是对新品种选育和杂交育种工作产生了巨大的影响。本研究以母本为芍药品种‘粉玉奴’,父本为芍药品种‘粉玉楼’的杂交种子为试验材料。选取沙藏0d(PDB,下胚轴萌发前)和沙藏40d(PDA,下胚轴萌发后的露白种子)的种子为试验材料,利用转录组学技术分析芍药种子下胚轴萌发前后的基因表达差异。找到差异表达基因中与下胚轴休眠与萌发相关的关键基因,并进行克隆及原核表达分析。试验中主要的结果如下：1.转录组测序共得到120181964条Unigene序列,从PDB种子的RNA中获得了58107876条Unigene序列,从PDA种子的RNA中获得了6274088条Unigene序列。序列经过滤后共获得107929718条clean reads。本研究采用de novo方法,对测序数据进行了拼接,共获得123577个contig,其中大于2kb的有13360个。2.经过blast比对,共有34284条Unigenes序列得到Nr、Nt、SwissProt、 PFAM、GO、KOG、KEGG数据库的基因功能注释,占所有Unigenes总量的50.37%。通过KEGG注释后获得Pathway注释信息,其中包括与植物种子萌发相关的植物激素信号转导(ko04075)通路信息。在比对上Nr、SwissProt、 KEGG和KOG等7个数据库的序列中,对其中的30803个序列进行了编码蛋白框(CDS)的预测,其中有8203个基因预测氨基酸长度大于300,占26.6%所预测的基因,有745个基因预测的氨基酸长度超过1000,占2.42%所预测的基因。3.PDA样品相对于PDB样品有1794个差异基因,其中上调表达的差异基因有834个,下调表达的差异基因有960个。对差异表达基因进行了GO功能显著性富集、Pathway显著性富集分析,选取植物激素信号转导通路(ko04075)作为主要研究对象,它涉及赤霉素、脱落酸、生长素、细胞分裂素、乙烯等多种激素调节途径,植物萌发及生长发育多与激素的调节有着密不可分的关系,故我们锁定这个通路作为研究对象。在此通路中,与生长发育相关的ARF、GAI1、BRI1、JAZ基因都有差异表达,并对这些基因做了qRT-PCR验证,结果与FPKM分析结果相一致。4.本研究成功从芍药种子cDNA中扩增得到GAI1基因的ORF序列。经分析GAI1基因编码的蛋白质的分子量为60.44kDa,理论等电点为4.93。预测其为疏水性蛋白,不属于跨膜蛋白,是非分泌蛋白,其编码的蛋白很可能在叶绿体或者细胞核中。5.通过原核表达验证了PlGAI1蛋白在大肠杆菌中的表达。结果显示该基因能在大肠杆菌中明显表达,这为以后的研究提供了理论和实践依据,为后续对该蛋白的研究奠定了坚实的基础。