小麦膨胀素基因TaEXPB8部分同源cDNA序列的克隆、定位及表达分析

膨胀素（expansin）是植物生长发育过程中诱导细胞壁松弛和伸展的重要蛋白。分别采用RACE方法,克隆了小麦（Triticum aestivum）TaEXPB8的4个部分同源基因的全长cDNA,其长度分别为1180、1169、1150和1135bp,依次命名为TaEXPB8-1、TaEXPB8-2、TaEXPB8-3和TaEXPB8-4。研究发现,这些基因的启动子区域均含有预测的生长素顺式作用元件。定位结果显示,TaEXPB8-1的位置无法确定,TaEXPB8-2和TaEXPB8-3定位到同一染色体上的相邻区域,即Bin6AS（0.35～1.00）区域,TaEXPB8-4位于Bin6DS（0.99～1.00）区域。在水稻（Oryza.sativa L.）、玉米（Zeamays L.）和拟南芥（Arabidopsis）基因组的同线性区域也存在膨胀素基因的串联重复,说明TaEXPB8-2和TaEXPB8-3可能为同一基因的两个拷贝,并在双子叶和单子叶植物分化之前已经形成。表达分析结果表明,TaEXPB8基因在小麦初生根的伸长区表达丰度最高,且受外源高浓度生长素处理的抑制,推测其可能在小麦根中起重要作用。     

小麦杂交种与亲本之间穗下节间基因差异表达分析

以株高和穗下节间长度表现杂种优势的小麦杂交组合矮9×冀矮8号的杂种及其亲本为材料, 应用cDNA-AFLP技术分析杂种、亲本的穗下节间基因差异表达情况。分离差异表达基因段后, 对其克隆、测序并在GenBank进行Blast-x分析和功能推测, 发现差异表达的基因包括分别受赤霉素和细胞分裂素诱导表达、与细胞分裂有关的基因cdc2和PAS1基因, 它们在小麦杂种节间中分别特异表达和偏高亲表达。另有一个与细胞快速膨大有关的液泡质子泵H⁺-PPase基因在杂种中偏高亲表达。其他差异表达的基因包括蛋白激酶等与植物信号传递相关基因、与物质代谢相关的基因、参与基因转录调控的基因、与泛素参与的蛋白降解相关的基因等。小麦杂交种与亲本的穗下节间, 大量基因涉及细胞分裂、膨大和物质代谢、转录调控等过程, 初步推测它们的差异表达可能与穗下节间及株高杂种优势形成有关。     

国审高产稳产小麦新品种—农大3486

正农大3486是中国农业大学小麦研究中心由组合农大211/新麦9号//良星99选育的小麦新品种,于2017年6月和2018年5月先后通过了北京市审定(京审麦20170001)和北部冬麦区国家审定(国审麦20180068)。该品种冬性、中熟,幼苗近直立,分蘖力较强,成穗率中等。株高80 cm左右,株型紧凑;穗纺锤型,长芒,白壳,白粒(图1)。产量三要素协调,产量潜力大,丰产性好。抗寒性较好,综合抗病性好,抗干热风,熟相好,籽粒饱满,商品性佳     

小麦耐热相关转录因子基因TabZIP28的分离及功能分析

碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,bZIP)是植物中广泛存在的一类转录因子,参与多种胁迫响应与生长发育过程.本研究从小麦(Triticum aestivum)中克隆到一个热胁迫诱导的bZIP家族转录因子基因TabZIP28 (GenBank登录号:KT753298.1),ORF长度为1 713 bp,编码570个氨基酸.生物信息学分析结果表明,TabZIP28与拟南芥bZIP家族转录因子中B亚组的3个基因Atb ZIP17、AtbZIP28和AtbZIP49归为一类.氨基酸序列比对结果表明,该蛋白具有bZIP和跨膜结构域(transmembrane domain,TMD)两个保守结构域以及规范的位点1蛋白酶(site 1 protease,S1P)剪切位点.对该基因起始密码子ATG上游1 699bp的序列进行顺式作用元件分析,发现该基因的启动子区域包含众多激素和逆境胁迫响应元件.通过qRT-PCR对该基因在逆境胁迫下的表达模式进行分析,结果表明,TabZIP28在热胁迫处理1h即上调表达且达到最大值;用20％PEG 6000模拟干旱环境处理小麦幼苗后,TabZIP28在处理6h达到最大值,并在12h时急剧下降;对5mmol/L H2O2处理响应比较缓慢,在处理12h才上调表达;该基因不受到二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)处理的诱导表达.在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过量表达TabZIP28基因,转基因株系在高温胁迫后的成活率和种子发芽率较野生型明显提高,说明该基因可能对植物的耐热性有贡献,可以作为耐热性育种的候选基因.