2008年11月，中科院北京基因组研究所基因组科学及信息重点实验室研究成果——“Transcriptomic profiling of mature embryo from an elite super-hybrid rice LYP9 and its parental lines”论文在《BMC植物生物学》杂志上发表。

水稻是一种重要的粮食作物，同时也是谷物研究的重要模式生物。多年来，基因组所以超级杂交水稻（LYP9）及其亲本（93-11和PA64s）为模式开展了一系列全基因组水平上的杂交优势相关研究。作为创新集体研究项目的一部分，该实验室以水稻成熟胚为材料开展了相关研究。成熟胚在水稻生命周期中具有重要地位：它是发育到一定阶段、拥有完整植株营养器官雏形且发育同步化的植物幼体，普遍认为其已为后续发育奠定了物质基础。有研究表明，拥有杂交优势性状的F1在较早的胚阶段就能表现出一些优势性状。为了充分展示水稻成熟胚中基因的表达情况，了解其中的分子生物学过程并鉴定在这一阶段表现出的杂交优势性状和相关基因，研究者以LYP9及其父母本的成熟胚为材料，利用EST分析手段对其转录组进行了研究。

科研人员对每个样品随机测序（5’端）约一万条，一共获得27,566条高质量的EST序列，最终得到7,557条unigene（2,511条contig和5,046条singleton）。通过与公共数据库内的序列进行比对，总共注释了7,250（95.9%）个基因。通过基因表达丰度和功能分析（主要是GO和KAAS），对其基因表达谱特征有了全面认识：成熟胚中特征性表达的基因集中在抗逆和发育两大功能类。大量、种类全面的抗逆相关基因表达，包括抗水胁迫、抗氧化损伤、抗真菌等；同时，保证种子重新活化及之后快速启动和后期发育所需的基因也大量表达。这与种子要在相当长的时间内、在完全干燥的情况下保持发芽能力的生理特点十分符合。通过比较分析杂交水稻（F1）相对其父母本转录组基因表达水平的变化，鉴定出191个统计学上显著的差异表达基因。对这些基因的表达模式和功能进行分析的结果表明：这些差异表达基因几乎覆盖了所有表达模式，各种模式的差异表达基因有很大程度上的功能相关性；大部分在成熟胚中特异性积累的基因在子代中表现为上调，而表达量较低的基因更多地表现为下调，使子代拥有更强的抗逆系统以及更有活力的后期发育。这种组织特征性功能的增强在其他组织的杂交优势相关研究中也有发现，可能是杂交优势产生的原因之一。（来源：中国科学院北京基因组研究所 葛晓萌）

（《BMC植物生物学》（BMC Plant Biology），2008, 8:114，Xiaomeng Ge, Jun Yu）

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