冬小麦小RNA高通量测序及生物信息学分析

东农冬麦1号是我国首例可在黑龙江高寒地区种植的强抗寒冬小麦(Triticum aestivum)品种。鉴于分蘖节的耐寒程度直接影响植株的安全越冬, 且MicroRNAs是一类生物体内普遍存在的非编码内源小分子RNA, 在植物的生长发育和适应胁迫等过程中具有重要作用, 该文基于HiSeq深度测序原理, 对5°C和–10°C胁迫下的东农冬麦1号分蘖节进行测序, 并开展生物信息学分析。结果表明, 在5°C文库中有2 229 955条特有小分子RNA序列, 并检测到35条已知miRNA, 属于30个miRNA家族, 其表达丰度介于1–173 810之间; 在–10°C文库中有3 721 449条特有小分子RNA序列, 并发现29条已知miRNA, 属于24个miRNA家族, 其表达丰度为1–105 868。靶基因预测结果表明, 5°C文库的30个miRNA家族中共预测到53个靶基因。功能分析结果显示, 这些基因主要参与转录调节、新陈代谢、胁迫响应和信号转导等过程。已知小麦miRNA的类型和表达丰度在5°C和–10°C两个文库中均有较大差异。     

外源ABA对冬小麦越冬期蔗糖代谢的影响

以抗寒品种‘东衣冬麦l号’和冷敏感品种‘济麦22’为试验材料,在三叶期时对叶片喷施ABA。在冬小麦越冬期间对叶片和分蘖节取样,研究外源ABA对越冬期低温下冬小麦的蔗糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明,外源ABA处理使低温下2个冬小麦品种积累了更多的蔗糖,尤其是‘东农冬麦1号’的分蘖节。零上低温时外源ABA促进了尿苷二磷酸一葡萄糖焦磷酸化酶（UGP）在蔗糖的合成中起主要作用,在零下低温时外源ABA则促进了UGP在蔗糖分解中起作用;外源ABA提高了‘东农冬麦1号’叶片和分蘖节以及‘济麦22’分蘖节中蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶的活性,但‘济麦22’叶片中这两种酶的活性则受到ABA的抑制;外源ABA也不同程度地促进了2＋-小麦品种叶片和‘济麦22’分蘖节中酸性转化酶和碱性转化酶活性的提高,但却抑制了‘东农冬麦1号’分蘖节中两种酶活性的提高,表明抗寒性强的‘东农冬麦1号’对外源ABA可能更加敏感,其越冬器官分蘖节保持了较高的蔗糖水平,其蔗糖合成能力的提高将有利于冬小麦植株抵御低温,进而维持＋a＋k-的存活。