名优谷子晋谷21号杂交群体米色与主要农艺性状相关性分析

为了加快谷子品质育种进程,以晋谷21号(以籽粒色泽金黄闻名)为父本、GBS(雄性不育系)为母本,获得杂交F_2群体籽粒,进行米色与主要农艺性状相关性分析,以期找到影响米色品质性状的主要因素。测定了F_2杂交群体109个单株的12个田间农艺性状,即株高、穗长、第三节间粗、第四节间粗、节间数、倒一叶宽、倒二叶宽、倒三叶宽、穗下节间长、单株穗质量、单株粒质量、千粒质量以及脱米前单位容重、脱米后单位容重和颜色的蓝黄值b值3个米色品质相关性状。通过相关性分析、主成分分析、关联分析、回归分析,结果表明,米色与农艺性状之间存在一定的关联性,脱米后的单位容重与b值呈极显著正相关,相关系数为0.254,结果暗示,谷子脱米后单位容重越大米色越好。研究初步探索了谷子杂交群体籽粒米色与其他主要农艺性状之间的关系,可为谷子米色品质育种奠定理论和应用基础。     

基于WGCNA发掘谷子穗部类黄酮合成途径调控关键基因

类黄酮是植物重要的次生代谢物质,在植物生长发育中发挥着重要的作用,此外,类黄酮具有抗氧化活性,对人体十分有益。谷子籽粒营养丰富全面,是一种保健型杂粮,深受我国人民喜爱。谷子作为C4模式植物,正在受到越来越多的关注。目前谷子籽粒类黄酮代谢及调控机制研究较少。本研究利用高类黄酮品种晋谷21 (JG21)及低类黄酮品种牛毛白(NMB)谷穗为材料,分析JG21与NMB小穗发育不同阶段类黄酮靶向代谢组及JG21小穗发育不同阶段转录组,结合加权基因共表达网络分析挖掘可能参与调控类黄酮代谢的转录因子,并在不同水平的类黄酮品种中进行表达分析初步验证。结果发现, 2个品种小穗中主要富集的类黄酮组分为芹菜素、牡荆素及柚皮素,三者共占总类黄酮含量的79%以上。类黄酮代谢基因共表达网络中包含38,921个基因,共划分为32个模块,其中turquoise模块、green模块及magenta模块与类黄酮代谢显著相关。利用类黄酮代谢通路差异表达基因作为关键基因筛选出与类黄酮代谢调控相关的27个转录因子家族,并通过启动子结合基序分析筛选获得11个转录因子。Pearson相关性分析表明,11个转录因子中有7个候选转录因...     

谷子TCP基因家族成员序列特征及表达模式分析

为深入解析谷子TCP基因家族的功能,通过生物信息学方法对谷子TCP转录因子家族基因成员序列特征、基因结构、染色体定位、系统进化关系及表达模式进行分析。结果表明:除第8染色体之外,从谷子基因组上其余8条染色体中共鉴定出26个TCP家族成员,并根据其在染色体的顺序和位置先后进行命名,其中分布在第3和第5染色体上的TCP家族成员数量最多,高达5个。不同家族成员其编码的氨基酸残基数目具有明显差异,范围为95 aa^451 aa。其中SiTCP21基因编码氨基酸残基数目最少为95个氨基酸;而SiTCP15最多为451个氨基酸残基。26个TCP家族成员的蛋白结构中均含有bHLH保守结构域。基因表达分析结果表明,31%的成员在穗中的表达量明显高于其他组织,因此推测该基因家族可能对谷子穗部生长发育的调控起关键作用。本研究对深入研究Si TCPs家族基因的功能奠定了基础,也为谷子生长发育的调控机制提供了新的思路。