基于转录组测序的大豆体细胞胚诱导关键基因及代谢途径分析

大豆体细胞胚诱导再生途径是大豆再生体系的重要途径之一,为了挖掘大豆体细胞胚诱导下多个发育阶段不同部位的差异表达基因,进而分析其与诱导率相关的生物学过程,本研究以大豆品种黑农84幼胚子叶诱导体细胞胚产生过程中3个不同阶段(0,15,30 d)的外植体为材料,对幼胚子叶的近轴面、远轴面及体细胞胚进行转录组测序。测序获得大豆体细胞胚诱导相关的差异表达基因(DEGs)。根据GO和KEGG筛选和富集各阶段的差异基因,挖掘体细胞胚诱导相关的重要基因,分析主要生物代谢通路(Pathway)并绘制显著性Pathway的作用网络,进而分析细胞胚诱导发育过程中的主要代谢通路。结果表明:体细胞胚诱导发育3个阶段的4个比较组中共同上调或下调表达的DEGs有19个,3个比较组中共同上调或下调表达的DEGs有142个,体细胞胚诱导发育3个阶段的DEGs主要集中在激素诱导、光合作用、氧化还原、转录调控和信号传导等生物学过程。合成代谢途径的富集分析发现DEGs主要富集于代谢途径、次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导、核糖体、光合作用途径等生物代谢合成通路。代谢通路互作关系分析表明基础代谢途径处于体细胞胚诱导发育的核心位置。