小麦PHD基因家族鉴定及干旱胁迫应答分析

PHD (Plant homeodomain)基因家族是一类编码锌指类转录因子的家族,在调节植物的生长发育过程中起着重要作用。然而,目前对于PHD基因家族如何参与杂交种小麦的干旱胁迫响应的报道较少。本研究利用小麦最新基因组数据鉴定出165个PHD家族基因,这些PHD基因分布在21条染色体上,且在这些基因中存在7对片段重复。外显子/内含子结构和蛋白基序分析发现每个分支中的基因均具有相似的结构。Gene ontology (GO)分析表明,大部分PHD蛋白主要在细胞核内发挥作用,参与多种结合过程、表观遗传、植物生长发育及逆境胁迫响应等生物学过程。通过抗旱转录组及组织表达数据,共筛选出7个PHD基因与干旱胁迫耐受相关。进一步使用干旱处理前后的小麦杂交种‘JM6’及其父母本为材料,对筛选出的7个PHD基因进行实时荧光定量PCR验证,发现TaPHD-D18、TaPHD-D23、TaPHD-A44和TaPHD-B57基因可能参与了杂交种‘JM6’的抗旱过程。综上所述,本研究从小麦PHD家族中筛选出4个参与杂交种小麦‘JM6’抗旱候选基因,为进一步深入研究小麦PHD家族基因在杂交种小麦中的抗旱性提供...     

春化基因 Vrn-1对二系杂交小麦亲本抽穗期的作用研究

为研究春化基因 Vrn-1对二系杂交小麦亲本抽穗期的作用,利用春化基因 Vrn-1的 7 个KASP 功能标记,对130份二系杂交小麦亲本(34份不育系,96份恢复系)进行检测,分析 Vrn-1等位基因的组成和分布;并以播种至抽穗的日历日和生长度日为指标,研究春化基因 Vrn-1与二系杂交小麦亲本抽穗期的关系。结果表明,供试材料以冬性为主,包含39种春化基因型。其中,1号、3号、4号、5号、7号、9号、10号、13号、18号基因型在不育系和恢复系中都存在,分别占不育系和恢复系的76.48%和46.87%。本研究不育系和恢复系在年度间和基因型间播种至抽穗的生长度日比日历日更稳定。2018-2019和 2019-2020两个年度制种亲本组合“3号×4号”的生长度日差值在河南邓州分别为-118.9和-122.0 ℃·d;亲本间差异达到极显著水平。具有3号和4号基因型的不育系和恢复系可作为抽穗期稳定的制种亲本组合材料。     

小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定及相关分子标记验证

为鉴定小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性，筛选有效鉴定穗发芽的分子标记，进一步挖掘抗穗发芽种质资源，测定了88份小麦不育系的整穗发芽率(SGR)，利用 Vp1B3、 Xwmc468、 TaSdr-B1、 TaPHS1-646、 TaPHS1-666和 TaMFT-721J共计6个标记对供试材料进行了基因型检测。结果表明，88份小麦雄性不育系的SGR存在不同程度差异，SGR值变化范围为3.75%～93.23%，平均为45.49%，其中有10个品系的SGR值小于10%。基因型与SGR的相关性分析表明， Vp1B3和 Xwmc468的D片段类型与SGR显著相关（P<0.05）； TaSdr-B1和 TaMFT-721J与SGR相关性不显著； TaPHS1-646与SGR显著相关（P<0.05）； TaPHS1-666的NW97S186单倍型与SGR显著相关（P<0.01）。说明 Vp1B3、 Xwmc468和 TaPHS1-646可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性鉴定的分子标记； TaPHS1-666可作为小麦光温敏雄性不育系穗发芽抗性分子鉴定的参考标记。综合SGR和分子标记检测结果，筛选出6份具有较低SGR值的不育系种质资源，分别为BS212、BS143、BS206、BS129、BS117和BS237。     

中国小麦贵州98-18中抗叶锈基因的分子定位

小麦(Triticum aestivum)品系贵州98-18对中国目前大多数叶锈菌(Puccinia triticina)生理小种表现抗性。基因推导表明,贵州98-18可能携带新的抗叶锈基因。为了有效利用这一抗源,将贵州98-18和感病小麦品种郑州5389杂交,获得F1、F2代群体,用我国叶锈菌优势小种THTT对双亲及其杂交后代进行接种鉴定。结果表明,贵州98-18对THTT的抗性由1对显性基因控制,暂命名为LrG98。采用SSR技术对贵州98-18携带的抗病基因进行分子标记,共筛选了1 274对SSR或STS引物,位于1BL染色体上的4对引物可在抗/感池和双亲中扩增出多态性DNA片段。遗传连锁分析结果表明,该抗病基因位于小麦1BL染色体上,与Xbarc582-1B和Lr26的STS标记ω-secali(Glu-B3)的遗传距离最近,均为3.8 cM。该基因与目前所有已知的抗叶锈基因不同,可能是1个新的抗病基因。     

水稻类受体激酶基因OsBAK1L调控细胞坏死机制分析

拟南芥类受体激酶BAK1 (BRI1-associated kinase 1)在调控生长发育和免疫信号中有十分重要的作用。本研究选择水稻中BAK1的同源基因LOC_Os03g49620.4, 将它暂命名为OsBAK1L并探索其结构和功能。结果表明,OsBAK1L定位于细胞膜,是SERKL (Somatic embryogenesis receptor kinase Like)家族成员。OsBAK1L-RNAi转基因水稻中OsBAK1L下调表达。接种细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola)菌株Rs105后,转基因苗与受体9804-Rxo1都表现过敏性反应(hypersensibility response,HR),但转基因苗HR推迟。此外,HR相关基因OsMPK13 (Mitogen activated protein kinase 13)表达模式与HR变化趋势一致,在转基因苗中皆出现推迟现象。上述结果表明：OsBAK1L可能通过调节OsMPK13表达而推迟9804-Rxo1对细菌性条斑病菌的HR反应。