龙眼（Dimocarpus longan Lour.）是我国著名热带亚热带特色果树。然而，龙眼果实存在种子大、可食率低，胚胎败育可导致落果、结实率降低等问题，影响龙眼的品质和产量。龙眼体胚发生系统为在离体条件下研究龙眼胚胎的发育调控机制提供了一个有效的模型。细胞内的氧化还原环境一直被认为是决定细胞功能的重要因素，氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽（GSSG/2GSH）是用来指示细胞整体氧化还原状态的最佳指标。在体胚诱导过程中，还原型谷胱甘肽的环境能够增加胚胎早期阶段未成熟的胚胎的数量，而氧化型谷胱甘肽环境保证了胚胎后期的完全发育和成熟。本研究在龙眼胚性愈伤组织转录组数据库（GenBank登录号SRA050205）的基础上，分析找出与龙眼谷胱甘肽代谢过程中相关的酶及其基因；与此同时，以龙眼胚性愈伤组织为材料，克隆与谷胱甘肽代谢相关的基因，并利用荧光定量PCR技术对相关基因在体胚发生过程中的表达进行分析，初步探究龙眼体胚发生过程中谷胱甘肽代谢的分子机制，为进一步了解龙眼体胚发生的分子机制提供新的线索。本研究主要研究结果如下：1龙眼胚性愈伤组织中谷胱甘肽代谢相关基因的全转录组学分析龙眼胚性愈伤组织转录组（登录号SRA050205）的KEGG Pathway数据库中显示了与谷胱甘肽代谢相关的5种酶类，其中，γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶、谷胱甘肽合成酶和谷胱甘肽还原酶，涉及了谷胱甘肽合成与转化的功能；谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽转移酶参与了谷胱甘肽的降解过程。根据Gene Ontology（GO）数据库显示的基因分类和基因功能注释，发现共有139个unigenes在谷胱甘肽代谢的路径中发挥重要作用（在GenBank登录92个unigenes）。2龙眼体胚发生过程中谷胱甘肽代谢相关基因的克隆以龙眼胚性愈伤组织为材料，采用同源克隆和RACE技术相结合的方法，克隆得到了龙眼体胚发生过程中谷胱甘肽代谢相关基因γ-ECS、GSHS、GR、GPX、GST的cDNA全长序列及基因组DNA序列。①γ-ECS基因的GenBank登录号为JF815477，全长1812bp，编码一个含有511个氨基酸残基的蛋白，包含一个17bp的5′UTR、1541bp的ORF（18-1535）、254bp的3′UTR和23bp的poly（A）尾巴。②GSHS基因的GenBank登录号为JF815478，全长1831bp，编码一个含有478个氨基酸残基的蛋白，包含一个191bp的5′UTR、1437bp的ORF（192-1604）、203bp的3′UTR和24bp的poly（A）尾巴。GSHS的基因组DNA全长5624bp，登录号为：JX857867。其中，内含子11个，外显子12个，外显子的GC含量高于内含子的GC含量。第6个内含子属于AT-AC型，其余内含子的剪切方式属于GT-AG类型。③GR基因的GenBank登录号为JF815405，全长2140bp，编码一个含有533个氨基酸残基的蛋白，包含一个16bp的5′UTR、1662bp的ORF（17-1649）、462bp的3′UTR和29bp的poly（A）尾巴。GR的基因组DNA全长4610bp，登录号为：JX315460。其中，内含子10个，外显子11个，外显子的GC含量高于内含子的GC含量。10个内含子的剪切方式都属于GT-AG类型。④GPX基因的GenBank登录号为JF815411.1，全长746bp，编码一个含有171个氨基酸残基的蛋白，包含一个8bp的5′UTR、516bp的ORF（9-502）、222bp的3′UTR和22bp的poly（A）尾巴。GPX的基因组DNA全长1902bp，登录号为：JX123752。其中，内含子5个，外显子6个，外显子的GC含量高于内含子的GC含量。内含子的剪切方式都属于GT-AG类型。⑤GST基因的GenBank登录号为JF815448，GST全长900bp，编码一个含有219个氨基酸残基的蛋白，包含一个59bp的5′UTR、660bp的ORF（60-704）、181bp的3′UTR和15bp的poly（A）尾巴。GST的基因组DNA全长1018bp，登录号为：KC109142。其中，内含子2个，外显子3个，外显子的GC含量高于内含子的GC含量。内含子的剪切方式都属于GT-AG类型。3龙眼体胚发生过程中谷胱甘肽代谢相关基因的生物信息学分析在获得龙眼胚性愈伤组织谷胱甘肽代谢相关基因cDNA全长的基础上，采用生物信息学软件对各个基因的开放阅读框编码的相应氨基酸序列进行预测分析，结果如下：①γ-ECS是一个稳定的亲水蛋白；不含有信号肽，是一个跨膜蛋白，定位于过氧化物酶体中；含有5种功能位点和丰富的潜在磷酸化位点，其二级结构主要以无规则卷曲和α-螺旋为主。②GSHS属于不稳定亲水蛋白；不含有信号肽，是一个跨膜蛋白，定位在细胞质；含有4种功能位点和丰富的潜在磷酸化位点，其二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主；③GR属于不稳定亲水蛋白；不含有信号肽，是一个跨膜蛋白，定位在细胞质；含有5种功能位点和丰富的潜在磷酸化位点，其二级结构主要以无规则卷曲和α-螺旋为主。④GPX是一个稳定的亲水蛋白；不含有信号肽，不是跨膜蛋白，定位在细胞质；含有4种功能位点和丰富的潜在磷酸化位点，其二级结构主要以无规则卷曲为主。⑤GST是一个稳定的亲水蛋白；不含有信号肽，是一个跨膜蛋白，定位在细胞质；含有4种功能位点和丰富的潜在磷酸化位点，其二级结构主要以无规则卷曲为主。4龙眼体胚发生过程中谷胱甘肽代谢相关基因的定量表达在获得龙眼胚性愈伤组织中谷胱甘肽代谢相关酶基因cDNA全长的基础上，采用EF-Ia、eIF-4a、DlFe-SOD基因作为内参基因，通过实时荧光定量PCR技术分析龙眼体胚发生过程中各基因在不同发育阶段的差异表达模式，qPCR结果显示：①γ-ECS和GSHS基因在龙眼体胚发生过程中的转录水平变化趋势大致相似。γ-ECS和GSHS基因的表达量逐渐升高。在心形胚的阶段，γ-ECS和GSHS基因的表达量都达到最大值。与此同时，γ-ECS和GSHS基因的在体胚发生过程中的表达量也存在着差异。在相对表达量的整体水平上，γ-ECS基因的相对表达量要高于GSHS基因的相对表达量。②GR基因在龙眼体胚发生过程中的转录水平先在不完全胚性紧实结构阶段有缓慢的降低，然后在球形胚阶段瞬间达到相对表达量的最大值。最后在心形胚、鱼雷形胚和子叶胚阶段相对表达量逐渐下降，在子叶胚阶段下降到几乎不表达的状态。③在龙眼体胚发生过程中各个阶段，GPX基因都有表达。在龙眼体胚发生过程中，随着胚性愈伤组织的分化，基因的相对表达量逐渐下降，在鱼雷形胚阶段相对表达量有小幅的上升之后，在子叶胚阶段GPX基因的相对表达量达到最小值。④GST基因在龙眼体胚发生过程中的转录水平随着胚性愈伤组织的生长和分化逐渐升高，在球形胚阶段达到相对表达量的最大值。然后，随着体胚的继续发育与成熟，在心形胚阶段相对表达量迅速下降，在鱼雷形胚阶段几乎不表达，而在子叶胚阶段的相对表达量为0。⑤在龙眼体胚发生过程中，GR基因和γ-ECS和GSHS基因一起决定了细胞内还原型谷胱甘肽的含量，在龙眼体胚发生过程的早期阶段维持细胞所需的还原状态，促进体胚的生长、提高体胚的数量。还原型谷胱甘肽在细胞中通过GPX和GST基因合成的GPX和GST发挥抗氧化和解毒作用，保护细胞膜的完整性、参与细胞内的多种生命代谢活动、维持细胞内氧化还原环境的稳定。