茅苍术二倍体和同源四倍体叶片转录组比较
2021-09-16张子璇谭明谱张成才罗丽娜向增旭
张子璇, 谭明谱, 王 将, 张成才, 罗丽娜, 向增旭,①
(南京农业大学: a. 园艺学院, b. 生命科学学院, 江苏 南京 210095)
多倍体植物具有基因剂量效应,其体内重复基因的表达发生变化,导致植物体在生长发育、形态、生理及环境胁迫耐性等方面表现出优势性状[1]。多倍体育种是目前药用植物选育新品种的重要手段,很多药用植物已成功诱导出多倍体且获得的多倍体具有活性成分含量高、抗逆性强等特点。例如:穿心莲〔Andrographispaniculata(Burm. f.) Nees〕同源四倍体叶和茎中穿心莲内酯含量以及茎中脱水穿心莲内脂含量均高于二倍体[2];甜叶菊(SteviarebaudianaBert.)四倍体的逆境适应能力较二倍体更强,能有效利用弱光和低浓度CO2[3]。与二倍体相比,同源四倍体的叶片发生明显变化,如PlatycodongrandiflormA. De Candolle同源四倍体的叶片长度和宽度、气孔长度和宽度、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性、可溶性糖和蛋白质含量及总叶绿素含量均升高[4]。
茅苍术〔Atractylodeslancea(Thunb.) DC.〕隶属于菊科(Compositae)苍术属(AtractylodesDC.),为多年生草本植物,其干燥根茎可入药,具有燥湿健脾、祛风散寒和明目的功效[5],主要产地为江苏、湖北及安徽等省份,道地产区为江苏镇江茅山[6]。近年来,由于掠夺性采挖和生境变化等原因,茅苍术野生资源濒临枯竭,开展茅苍术育种和品质改良研究迫在眉睫。
转录组测序技术能为植物基因表达研究提供数据资料,是研究未完成基因组测序物种的基因及基因功能挖掘的重要手段[7-8]。利用转录组测序技术系统分析茅苍术二倍体和同源四倍体叶片的转录组信息,能进一步明确茅苍术染色体加倍后一系列性状变异的分子机制,为挖掘茅苍术的功能基因提供基础资料。……
