【摘要】：三七(Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen)是珍貴的中藥材,距今已有三百多年的入藥歷史。三七生產(chǎn)以種子繁殖為主,采收后的三七種子形態(tài)上已經(jīng)成熟,但生理上并未完成成熟,具備后熟特性,將其放置在自然條件下,壽命僅有15天左右,極不利于三七的生產(chǎn)。目前三七種子的最佳保存方法(室溫濕沙層積),也僅能使其保持未萌發(fā)狀態(tài)40~60天。本研究通過對種子從采收到萌發(fā)過程的形態(tài)觀察,并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究,揭示了種子在后熟過程中形態(tài)學(xué)和基因表達(dá)等方面發(fā)生的變化,加深對三七種子萌發(fā)過程的理解,以期為調(diào)控三七種子的發(fā)芽時(shí)間提供理論依據(jù)。本研究的結(jié)果如下:1.發(fā)芽率和霉變率實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了室溫濕沙層積對保存三七種子的有效性。層積40天時(shí),種子開始萌芽;層積40天到50天,是種子集中發(fā)芽和霉變的高峰,需適時(shí)通風(fēng)換氣,保持濕沙的濕度和溫度,這樣更有利于種子活力的保存,降低種子劣變的程度。2.通過對三七種子及種胚的解剖觀察(共十個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)),較為精細(xì)地觀測種胚在層積時(shí)逐漸充滿種子、葉原基不斷分化的過程和趨勢,這為轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中取樣時(shí)間點(diǎn)的選取和結(jié)果的分析提供了參考和依據(jù)。3.選取解剖觀察中四個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)用于轉(zhuǎn)錄組分析,分別為A(種胚占種子長度1/4且初現(xiàn)胚芽的種子),B(種胚增長至種子長度的3/4且胚根尚未突破胚乳的種子),C(該時(shí)期的種子胚根頂端突破胚乳且在種外長度長至種子直徑的1/8),D(種子外部胚根長度約占種子直徑1/2的種子)。分別剖取A、B、C、D四個(gè)時(shí)期種子的種胚和胚乳,利用Illumina HiSeq?4000平臺所測得的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),以Trinity軟件進(jìn)行組裝,獲得351,327條transcripts和117,227條unigenes,N50長度分別為1,821 bp和1,467 bp。4.種胚中四種內(nèi)源激素的測定分析表明,赤霉素(Gibberellic acid,GA_3)的濃度在三七種胚由A到B時(shí)期這段時(shí)間內(nèi)起著十分重要的作用,該階段種子的胚根尚未突破胚乳的保護(hù),是實(shí)現(xiàn)調(diào)控種子發(fā)芽時(shí)間的黃金期。5.通過對候選基因在種胚和胚乳中的表達(dá)量進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)GNOM和SUS基因在B時(shí)期的表達(dá)尤為突出,而B時(shí)期是種胚由內(nèi)向外發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),因此B時(shí)期是介入生長素運(yùn)輸和蔗糖利用實(shí)現(xiàn)發(fā)芽時(shí)間調(diào)控的絕佳時(shí)期。因此,GNOM和SUS基因可為三七種子萌發(fā)時(shí)間的調(diào)控提供參考。6.結(jié)合差異表達(dá)基因分析和KEGG注釋,發(fā)現(xiàn)B、C時(shí)期的特有差異表達(dá)基因與光合系統(tǒng)的開啟密切相關(guān),lhcb1基因或可為調(diào)控三七種子發(fā)芽時(shí)間提供依據(jù)。
【圖文】：

三七花（左）、三七綠果（中）和三七紅果（右）的形態(tài)對比圖

三七紅籽（上）和脫皮后（下）的形態(tài)對比圖
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S567.236

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊崇仁;;三七的歷史與起源[J];現(xiàn)代中藥研究與實(shí)踐;2015年06期

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本文編號：2645945