陆地棉REM基因家族全基因组鉴定及表达分析

【目的】REM(Reproductive meristem)基因家族编码一类转录因子在植物生长发育过程中发挥重要作用,但在棉花中未见报道。【方法】基于陆地棉基因组数据和公共数据库中的转录组数据,运用生物信息学方法对陆地棉REM基因家族成员进行系统鉴定,并对该基因家族的理化性质、基因结构、组织表达特异性以及胁迫条件下的表达规律等进行分析。【结果】陆地棉REM基因家族包含79个成员,分布在25条染色体上,可分为5个亚组。每个成员编码的蛋白质至少含有1个B3结构域,大部分定位在细胞核。基因上游2 kb序列中存在激素及胁迫响应等顺式作用元件。组织表达特性分析结果显示,大部分REM基因在胚珠或纤维中的表达量较其他组织更高。逆境胁迫下的表达分析显示,29个基因响应棉花冷、热、盐或干旱胁迫。对6个基因在纤维不同发育时期表达量进行分析,发现这些基因的表达与已发表的转录组数据基本一致。【结论】明确了REM基因家族在基因组中的分布特征、结构特征以及系统进化特征,根据转录组数据初步揭示了该家族基因在生长发育和抗逆中的功能。     

陆地棉核心种质抗黄萎病鉴定与优异种质筛选

棉花黄萎病是由大丽轮枝菌引起的土传维管束病害,对棉花生产造成了严重危害。核心种质代表着整个资源群体的遗传多样性,采用六棱塑料钵定量注射菌液法,在环境可控的人工生长室对419份陆地棉品种（系）组成的核心种质进行了黄萎病抗性鉴定与优异材料筛选。结果表明,419份陆地棉种质资源总体抗病材料偏少,共筛选出12份抗病材料,病情指数范围在21.67～25.00;耐病材料253份,病情指数分布在25.47～50.00,其他材料均表现为感病;缺乏对黄萎病免疫和高抗的材料;现代品种的平均病情指数为43.75,整体抗性都要好于中期、早期品种（平均病情指数分为48.60和51.55）;来自我国黄河流域棉区的材料（平均病情指数为43.21）整体抗性要好于其他植棉区和地理来源品种的整体抗性。筛选出的抗病材料为棉花抗黄萎病遗传改良提供了优异资源。