多叶斑叶兰繁殖体系建立及基于转录组的发育调控途径功能基因研究

多叶斑叶兰,是兰科斑叶兰属濒危野生植物、国家二级保护植物,具有极高的观赏和药用价值。多叶斑叶兰由于分布种群小,传播扩散能力弱,自然繁殖受到极大限制。以野生多叶斑叶兰茎段作为外植体,建立高效直接的植株再生体系。结合高通量转录组测序技术与生物信息学分析技术,深入挖掘参与多叶斑叶兰器官发育过程的功能基因。结果表明, Morel+2.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/LKT+1.0 mg/LNAA+1g/L蛋白胨+25g/L 蔗糖+7.0 g/L Agar+1.0 g/L活性炭+30 g/L 香蕉+50 g/L土豆为最佳的芽诱导培养基;Morel+3 mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA+0.5 mg/LKT+0.01 mg/L TDZ+2g/L蛋白胨+25g/L 蔗糖+7.0 g/L Agar+1.0 g/L活性炭30g/L 香蕉+50g/L 土豆为最佳芽增殖培养基;1/2 Morel+1.0 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA+1 g/L+花宝2 号+25g/L 蔗糖+7.0g/L Agar +1.0 g/L活性炭+1g·L-1蛋白胨为最佳的生根培养基。转录组测序分析组装获得170688个Unigene,平均长度为584 bp, N50为833 bp。17352个Unigene比对注释到NR、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG数据库。野生苗与组培苗差异表达Unigene GO与KEGG功能富集分析显示, Unigene主要参与调控植物激素信号转导、植物形态发育、次生代谢过程以及能量代谢过程等生物学功能。进一步分析获得511个参与植物器官发育调控相关的转录因子。成功建立了多叶斑叶兰种质资源保存与高效离体再生体系,结合高通量转录组学技术,获得全面完整的多叶斑叶兰转录组信息特征,为后期多叶斑叶兰快速扩繁、遗传转化以及功能基因鉴定、遗传发育及其调控机制研究奠定基础。