赤霉素促进低温胁迫下花生种子萌发的转录调控机制

宋兆锋; 张志民; 丁红; 李美君; 赵跃; 史普想; 孙日丹; 陈小姝; 吕永超; 宁洽; 李春雨; 高华援

doi:10.16423/j.cnki.1003-8701.2025.05.009

东北农业科学 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (05) : 53 -61. DOI: 10.16423/j.cnki.1003-8701.2025.05.009

赤霉素促进低温胁迫下花生种子萌发的转录调控机制

宋兆锋, 张志民, 丁红, 李美君, 赵跃, 史普想, 孙日丹, 陈小姝, 吕永超, 宁洽, 李春雨, 高华援

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摘要

低温冷害是限制花生种子萌发的重要因素之一，赤霉素(GA)能够打破种子休眠，促进种子萌发。本研究以吉花25为试验材料，在4℃条件下，用赤霉素溶液浸种处理8 h，以清水浸种处理8 h为对照，28℃条件下发芽，统计24 h(吸水膨大期)露白率、72 h(胚根伸长期)发芽率，并对其取样进行转录组测序。结果表明，赤霉素处理使花生种子露白率和发芽率显著高于对照。转录组分析表明，胚根伸长期差异表达基因数大于吸水膨大期，两个时期有253个基因共表达。相关分析表明，MYB、bHLH和AP2/ERF-ERF类转录因子是促进花生种子萌发的主要转录因子。转录组分析表明，胚根伸长期差异表达基因数大于吸水膨大期，两个时期有253个基因共表达。相关分析表明，MYB、bHLH和AP2/ERF-ERF类转录因子是促进花生种子萌发的主要转录因子。赤霉素处理抑制了种子吸水膨大期赤霉素代谢关键酶基因AhGA2ox8的表达，提高了ABA降解途径CYP707A3基因的表达；胚根伸长阶段诱导赤霉素受体基因AhGID1的下调表达，促进了脱落酸不敏感蛋白基因5 AhABI5的上调表达。由此表明，外源GA处理花生种子，使脱落酸(ABA)和GA合成代谢及信号转导相关基因显著差异表达，提高了花生种子体内GA/ABA值，使花生种子打破休眠而萌发。