种子萌发开始于吸涨,结束于胚根突出,是植物生长的第一步。种子的成功萌发不仅是建立幼苗的关键,也关系到作物的产量问题。黄芪是豆科植物蒙古黄芪(Astragalus membranaceus var.mongholicus)或膜荚黄芪(Astragalus membranaceus)的干燥根,可药食兼用。蒙古黄芪和膜荚黄芪虽在分类学地位上相似,但种子外形相近,肉眼难以区分。光学显微镜下观察,两种黄芪种子表面纹理有明显差异;蒙古黄芪硬实率比膜荚黄芪种子高3.5倍,蒙古黄芪萌发不整齐,萌发高峰滞后。前人多关注因硬实率高而导致黄芪种子的萌发率低的问题,而对黄芪种子萌发过程中生理生化物质的变化关注甚少。我们对蒙古黄芪和膜荚黄芪在25°C恒温培养箱中萌发12 h、24 h和48 h从萌发到幼苗建立过程中的种子进行生理生化指标进行测定,并结合转录组分析两种黄芪种子萌发过程的差异。通过组装并去冗余后得到92,359个Unigene,将Unigene比对到7大功能数据库进行注释,最终分别有NR:63.11%,NT:66.15%,Swissprot:41.13%,COG:23.50%,KEGG:46.44%,GO:17.22%以及Interpro:43.37%的Unigene获得功能注释。将各萌发阶段进行对比,注释到KEGG中,最多的是糖代谢。两个品种的黄芪种子的总多糖含量均随萌发时间先增加后减少,膜荚黄芪略高于蒙古黄芪。注释到KEGG的差异表达基因较多的还有转录和运输及代谢,萜类和黄酮类代谢。黄芪种子总黄酮含量均随着萌发时间也持续增加。黄芪种子赤霉素均随萌发时间逐渐减少,且在萌发初期蒙古黄芪略高于膜荚黄芪,萌发后期差异不大;脱落酸也随萌发时间逐渐减少,但蒙古黄芪减少更迅速;玉米素在萌发前期和中期均保持较高水平,萌发后期有所下降。差异表达基因注释到GO通路中最多的是代谢途径,其次是催化活性和细胞过程。综上所述,两种黄芪种子在萌发到幼苗建立过程中,总多糖和总黄酮呈增长趋势,而激素类呈下降趋势。可以看出,种子在萌发过程中的细胞分裂迅速,代谢活跃。