小麦粒重基因TaGW2-6A的功能分析与育种应用

【作者】 杨子博； 寇程； 杜登峰； 李立群； 李青雁； 耿娟； 李学军；

【机构】 西北农林科技大学农学院； 旱区作物逆境生物学国家重点实验室；

【摘要】 小麦基因TaGW2近年来得到了广泛的研究,研究表明TaGW2-64编码区第八外显子977 bp处发现有一"T"碱基的插入,关联分析表明,该插入能够显著增加小麦的粒宽和粒重。利用回交及标记辅助选择方法构建了中国春(CS)的大粒近等基因系NⅡ31。NIL31及CS籽粒灌浆、干物质积累速率研究表明,TaGW2-6A等位变异可能通过影响籽粒灌浆及干物质积累速率进而控制籽粒的大小。细胞学研究表明,TaGW2-6A等位变异可能通过影响胚乳的增殖及表皮细胞的结构,最终影响种子的大小。qRT-PCR分析表明,TaGW2-6A等位变异可能通过调控细胞分裂素和淀粉合成相关基因的表达,进而促进胚乳细胞的分裂和淀粉的积累造成大籽粒的形成。赤霉素(GA)在种子发育过程中发挥着非常重要的作用,植物通过对GA信号感知和转导从而调控种子发育过程。GA相关基因的表达、外源GA处理及种子萌发实验研究表明,TaGW2-6A与GA信号协同作用来调节小麦籽粒的发育。系谱分析表明,TaGW2-6A基因优异等位变异能够稳定遗传,本研究筛选出优异等位变异基因型材料及开发的高通量分子检测方法为该基因的分子标记辅助育种提供材料和方法依据。更多还原