李 慧 代新仁 周再知 李全梓

(1.中国林业科学研究院林木遗传育种国家重点实验室 北京 100091；2.中国林业科学研究院热带林业研究所 广州510520)

转录组学(transcriptome)是在RNA水平上检测生物体中基因转录情况及其调控规律，并结合生物表型阐明基因功能的一门学科。随着测序成本的降低及测序效率的提高，大规模并行测序技术(Illumina)RNA-seq成为当今发掘新基因和探明非模式生物基因表达模式的最为快捷、有力的手段(Luoetal., 2016; Songetal., 2015)。目前转录组测序及分析也广泛应用于林木研究，在林木次生生长复杂分子机制研究中，利用该技术确定大量在木材形成过程中的相关候选基因及通路。最早的木材形成转录组研究是通过切向冷冻切片技术获得不同木材形成阶段的植物材料进行转录组测定，结合cDNA微矩阵芯片技术，最终得到2 995个探针，涵盖了大约10%的杨树(Populus)基因(Hertzbergetal., 2001)，随后大量的相似研究获得更高的基因覆盖度(Moreauetal., 2009; 2005)。转录组技术的应用使得转录图谱更加完善。通过该技术，在杨树中确定了大量参与次生细胞壁成分(包括纤维素、木聚糖、葡甘露聚糖及木质素)形成过程的酶类编码基因，且通过相关试验证实这些基因确实在木材形成过程中发挥作用(Yeetal., 2015；Wangetal., 2019a；Yanetal., 2019)。针叶树种的转录组研究起步相对较晚，最早是通过EST(Expressed Sequence Tag)测序(Kirstetal., 2003)，近几年对针叶树种也开展了RNA-seq方面的研究，例如Cronn 等(2017)对19株花旗松(Pseudotsugamenziesii)进行泛转录组测序，以此为参考，对179个针叶样品二代测序结果进行比对、组装，探讨光周期和季节性变化对其生长和休眠的影响; Jokipii-Lukkari等(2018)按季节对欧洲云杉(Piceaabies)发育木质部、韧皮部和形成层进行转录组测序，用以揭示形成层的季节性变化规律及晚材的形成过程。……