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    中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作科所發(fā)現(xiàn)調(diào)控小麥孕穗期根系深度重要基因

    放大字體  縮小字體 時間:2021-03-01 10:38 來源:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所 原文:
    核心提示:近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所小麥基因資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新團(tuán)隊通過全基因組關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)小麥液泡分選受體基因 TaVSR1-B 啟動子區(qū)轉(zhuǎn)座子與孕穗期根深顯著相關(guān)。2月8日,相關(guān)研究成果在《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》在線發(fā)表。
      近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所小麥基因資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新團(tuán)隊通過全基因組關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)小麥液泡分選受體基因 TaVSR1-B 啟動子區(qū)轉(zhuǎn)座子與孕穗期根深顯著相關(guān)。2月8日,相關(guān)研究成果在《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》在線發(fā)表。

      據(jù)景蕊蓮研究員介紹,根系深度是作物根系構(gòu)型的重要組成性狀,在作物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和非生物脅迫耐性等方面發(fā)揮著重要作用。孕穗期是小麥產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期,該時期的根深直接影響小麥對深層土壤水分和養(yǎng)分的吸收,最終作用于產(chǎn)量和抗逆性。然而由于根系研究難度大,影響孕穗期根深的遺傳機(jī)制尚不清楚。

      該研究調(diào)查了323份小麥種質(zhì)的根深,并利用小麥660K SNP基因組芯片對這些材料進(jìn)行基因分型,通過全基因組關(guān)聯(lián)分析,檢測到一個與孕穗期根深相關(guān)的液泡分選受體基因 TaVSR1-B 。小麥材料 TaVSR1-B 啟動子區(qū)轉(zhuǎn)座子的差異導(dǎo)致DNA甲基化水平及組蛋白修飾不同,進(jìn)而影響基因表達(dá),使孕穗期根深表現(xiàn)顯著差異。對過表達(dá) TaVSR1-B 基因的小麥、水稻及突變體材料表型鑒定揭示了其對根系生長的作用。初步證據(jù)表明, TaVSR1-B 可能通過影響液泡的形成,促進(jìn)伸長區(qū)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒靺^(qū)細(xì)胞,進(jìn)而影響根深。綜合來看, TaVSR1-B 表達(dá)量升高,根伸長區(qū)變短,成熟區(qū)變長,根深增加。

      該研究揭示了 TaVSR1-B 在控制根深方面的功能,并明確了與深根系相關(guān)的優(yōu)異單倍型以及不同單倍型差異表達(dá)的分子機(jī)理。這項工作為闡釋小麥根系發(fā)育提供理論依據(jù),為小麥育種提供優(yōu)異基因和種質(zhì)資源。

      作科所助理研究員王景一、李龍和李超男為論文的第一作者,毛新國副研究員和景蕊蓮研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等項目資助。

      原文鏈接:https://doi.org/10.1111/pbi.13564
    日期:2021-03-01
     
     地區(qū): 中國
     行業(yè): 轉(zhuǎn)基因食品 食品檢測 糧油
     標(biāo)簽: 生物 小麥 基因
     科普: 生物 小麥 基因
     
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