近日，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院楊燕教授團(tuán)隊在國際知名期刊《植物科學(xué)前沿》（Frontiers in Plant Science）（植物科學(xué)領(lǐng)域Top期刊）發(fā)表了“小麥基因TaAFP-B啟動子中4bp的InDel對轉(zhuǎn)基因水稻種子休眠的影響”（A 4 bp InDel in the Promoter of Wheat Gene TaAFP-B Affecting Seed Dormancy Confirmed in Transgenic Rice）的最新研究成果。

 

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“5'UTR區(qū)等位變異對小麥休眠相關(guān)基因TaAFP-B的調(diào)控作用機(jī)理研究”和內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目“TaAFP-B等位基因?qū)λ竞托←溩蚜Ｐ菝咛匦缘挠绊?rdquo;、“麥類種質(zhì)創(chuàng)新利用自治區(qū)高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等項(xiàng)目的支持。

 

　　小麥在成熟期的穗上發(fā)芽嚴(yán)重影響了小麥的品質(zhì)和產(chǎn)量，楊燕教授團(tuán)隊針對此問題對影響小麥穗發(fā)芽的遺傳因素展開了系統(tǒng)的分子機(jī)理研究，為小麥抗穗發(fā)芽育種工作提供了理論基礎(chǔ)、分子標(biāo)記和親本材料。

 

　　AFP作為ABA信號途徑的負(fù)調(diào)控因子，通過作用于ABI5的上游，參與ABI5蛋白的降解，阻止ABI5的過量積累進(jìn)而減弱ABA的信號調(diào)控，與促進(jìn)胚萌發(fā)、抑制種子休眠的調(diào)控機(jī)制密切相關(guān)。TaAFPs是AtAFP的同源基因，與小麥的穗發(fā)芽抗性密切相關(guān)。科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)小麥穗發(fā)芽抗性相關(guān)基因TaAFP-B 5'UTR的4-bp的插入影響了普通小麥mRNA轉(zhuǎn)錄水平、mRNA穩(wěn)定性、GUS蛋白的翻譯水平、tdTomatoER和蛋白的活性（Yang Y et al，BMC Plant Biology, 2019）。該研究在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡明TaAFP-B5'UTR的4-bp的插入在轉(zhuǎn)基因水稻中影響了該基因轉(zhuǎn)錄水平和蛋白質(zhì)的翻譯水平，提高了轉(zhuǎn)基因種子內(nèi)源ABA的含量和對外源ABA的敏感性，使得種子的休眠性和抗穗發(fā)芽能力顯著增強(qiáng)。以上兩部分連續(xù)性的研究揭示了TaAFP-B基因5'UTR對小麥種子休眠的調(diào)控機(jī)理，完善了小麥種子休眠性和抗穗發(fā)芽的分子機(jī)理，為下一步小麥抗穗發(fā)芽育種親本的選擇、分子標(biāo)記的選擇以及抗穗發(fā)芽品種的育成提供了理論依據(jù)。

 

　　論文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.837805/full