【摘 要】
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黄豆杉（Taxus wallichiana f.flaviarilla L.H.Qiu et W.G.Zhang）是南方红豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）的一个新变型,黄豆杉假种皮呈金黄色,与南方红豆杉明显区分,是十分珍稀的红豆杉属种质资源。本研究以黄豆杉为研究对象,以南方红豆杉为对照,系统比较了二者在形态和基因表达方面的差异;并挖掘了与假种皮色素物质有关的关键基因
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黄豆杉（Taxus wallichiana f.flaviarilla L.H.Qiu et W.G.Zhang）是南方红豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）的一个新变型,黄豆杉假种皮呈金黄色,与南方红豆杉明显区分,是十分珍稀的红豆杉属种质资源。本研究以黄豆杉为研究对象,以南方红豆杉为对照,系统比较了二者在形态和基因表达方面的差异;并挖掘了与假种皮色素物质有关的关键基因,探讨了假种皮颜色差异形成的分子机制,为培育南方红豆杉优良种质资源奠定相关理论基础。主要研究结果如下:1.形态比较:黄豆杉与南方红豆杉在果实、种子和叶的大小、质量等形态方面相似性较高,而在叶表面微形态（蜡质纹饰、气孔等）和假种皮颜色上又存在一定差异性,表明二者亲缘关系紧密。2.转录组测序:绿熟期的两组样品（RF1和YF1）分别获得了6.27G和6.75G有效数据,平均碱基测序错误率均小于0.1%,Q20、Q30均大于90%,与参考序列比对均大于74%;完全转色成熟期的两组样品（RF2和YF2）分别获得6.59G和6.69G有效数据,平均碱基测序错误率均小于0.1%,Q20、Q30均大于90%,与参考序列比对均大于70%。说明获得了高质量测序数据,同时也进一步丰富了红豆杉属植物的转录组数据。3.基因功能注释:共有11345个基因在NR、NT、GO、KOG、Swiss Prot、KEGG和Pfam等7个数据库中得到注释,其中NR数据库中有11289个（99.51%）个基因获得功能注释,仅有3781个（33.56%）基因注释到北美云杉（Picea sitchensis）基因组上,表明裸子植物重复基因较多。差异表达基因筛选分别得到绿熟期（RF1和YF1）有2157个差异表达基因（1098个表达上调,1059个表达下调）,完全转色成熟期（RF2和YF2）有5205个差异表达基因（2536个表达上调,2669个表达下调）。4.差异表达基因分析:GO功能富集主要在氧化还原酶、单一生物代谢和氧化还原等果实生长发育相关的功能条目;KEGG通路则主要富集到苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成、苯丙氨酸代谢等代谢通路中,植物色素物质同这些富集的项目有着非常紧密关联。通过分析苯丙烷生物合成和类黄酮生物合成途径上的差异表达基因,筛选出6个参与假种皮色素物质合成的候选基因,在绿熟期的表达量比完全转色成熟期更高,推测假种皮颜色变异主要受这些基因影响。
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