糜子黄、黑种皮遗传及转录组学分析

同源异型域-亮氨酸拉链(homedomain-leucine zipper,HD-Zip)转录因子广泛参与植物的生长发育和抗胁迫过程。该研究通过生物信息学方法对青稞HD-Zip基因家族进行全基因组分析鉴定,并采用qRT-PCR技术分析非生物胁迫下该基因的表达特性,为深入探讨青稞HD-Zip转录因子的生物学功能及其在高原作物抗逆育种中的应用奠定基础。结果表明：(1)成功从青稞基因组中共鉴定出41个HD-Zip基因家族成员,依次命名为i>HvvHD-ZipⅠ-1~Ⅳ-13,且这些基因在7条染色体上呈不均匀分布。(2)理化性质分析发现,HvvHD-Zip蛋白包含197～885个不等的氨基酸残基;分子量范围在19 914.36～94 014.87 Da;亚细胞定位表明HvvHD-Zip蛋白都位于细胞核。(3)根据多序列比对、系统进化、基因结构和保守基序差异将其聚为4个亚家族,各亚家族分类特征与系统聚类结果一致。(4)顺式作用元件预测分析发现,i>HvvHD-Zip基因启动子中含有11种植物激素和胁迫响应元件。(5)qRT-PCR结果显示,HvvHD-Zip Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ亚家族基因对各胁迫响应明显;与根组织相比,多数i>HvvHD-Zip基因在叶组织中响应明显(上调或下调);与冷和盐胁迫相比,i>HvvHD-Zip各基因对旱胁迫响应较强。     

谷子 MADS-box基因家族的鉴定和表达分析

MADS-box基因是真核生物中一类重要的转录因子,参与调控多项植物的生长发育过程。然而关于谷子穗发育的MADS-box基因研究比较少。本研究使用序列相似性检索,在Phytozome 13.0数据库中筛选并且鉴定出了68个谷子MADS家族成员,并对这些家族成员的物理化学性质、系统发育树、染色体定位、表达谱等进行了全面的分析。结果表明,谷子MADS家族成员在染色体上分布不均匀,可以分为5个亚族。通过组织特异性表达谱分析得到,多数MADS基因在穗中表达量要高于其他器官。此外利用转录组测序技术对发育初期的谷穗和成熟期的谷穗进行了转录组测序分析,筛选到数个与谷穗分生组织发育相关MADS-box基因。为进一步揭示MADS-box基因在谷子穗发育过程中的作用奠定了重要的基础。     

不同硬度类型小麦高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性分析

为了在小麦品质育种中充分利用品种资源,以引进的57份小麦品种(系)为试验材料,采用SDS-PAGE和单籽粒硬度仪(SKCS)分析了这些品种(系)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-G S)组成及其籽粒硬度.共检测到13种亚基和21种亚基组合,30份材料具有5 10亚基,10份2*,9份17 18,1份13 16.5 10和2*在硬质麦中出现的频率较混合麦高,在软质麦中的频率最低,17 18在混合麦中的频率较高.HMW-G S组合中,N u ll、7 9、2 12和1、7 8、2 12的频率较高,分别为17.5%和14.0%,个别品种还同时聚合有1A、1B、1D上的优质亚基.参试品种(系)含硬质麦32份(1级20份、2级12份),混合麦15份(2级3份,3级12份),软质麦10份(4级6份,5级4份),籽粒硬度的分布范围为12~74.春小麦和冬小麦材料N e i s平均遗传变异系数分别为0.550 8和0.573 3,表明春小麦的高分子量谷蛋白位点的遗传变异略低于冬小麦;春小麦和冬小麦A、B和D基因组的N e i s平均遗传变异系数分别为0.497 5、0.648 7和0.540 3,说明G lu-B 1位点的遗传多样性最高,其次是G lu-D 1位点,G lu-A 1位点最低.     

我国部分冬小麦品种籽粒硬度及其单籽粒频率的分布

籽粒硬度是小麦重要的品质性状之一,主要影响磨粉品质和食品加工品质.用单籽粒谷物硬度测定仪对252份冬小麦品种(品系)的籽粒硬度及其单籽粒频率分布进行了分析,结果表明,品种按籽粒硬度分为三类5级,63份软质品种(系)中,5级和4级占95.2%,3级为4.8%;31份混合品种(系)中,3级占93.6%,4级和2级各3.2%;148份硬质品种(系)以1级为主,占92.4%,2级为7.6%.籽粒硬度变幅为12~104,标准差12~29.各种硬度类型皆有,且不同麦区的品种差异较大,北部和黄淮麦区品种的硬度显著高于长江中下游和西南麦区,前者以硬质为主,后者分别以混合和软质类型为主.籽粒硬度的分类与不同硬度范围单籽粒频率分布及其硬度均值有关,软质麦硬度指数小于46的籽粒占75%~98%,大于47的籽粒为6%~36%,均值为14~40,标准差12~27;硬质麦硬度指数小于46的籽粒为1%~19%,大于47的籽粒为82%~100%,硬度均值为56~104,标准差12~20;混合麦硬度指数小于46和大于47的籽粒分别为26%~75%和23%~74%,硬度均值为32~63,标准差17~29.软质或硬质品种籽粒分布集中,一致性较好;混合型品种籽粒分布分散,一致性较差.     

糜子黄、黑果皮遗传及转录组学分析北大核心CSCD

为了解糜子黑色与黄色果皮的遗传规律以及其形成机理,利用黄色果皮品种‘黄粒糜Ⅰ’和黑色果皮品种‘2016106Ⅰ’构建杂种F1、F2代,分析果皮颜色的遗传规律,利用F3代籽粒进行转录组测序,挖掘影响糜子籽粒颜色的关键基因。试验结果表明,黑色对黄色为显性,由单基因控制;根据GO和KEGG富集分析结果,共筛选出13个与类黄酮合成途径相关的差异基因,仅有C2845_PM02G08740、C2845_PM04G29280和C2845_PM09G22680为上调表达基因,其余10个均为下调表达基因,上述基因编码肉桂醇脱氢酶和肉桂酰CoA还原酶等多种酶,与颜色的形成密切相关。