小麦穗粒数QGns.haust-5A基因的信息分析

【作者】 陈鹏； 赵越； 王玉莹； 曾占奎； 庞玉辉； 王黎明； 王春平；

【机构】 河南科技大学农学院；

【摘要】 【研究背景】在我国的粮食作物中,小麦的种植面积与总产量是仅次于水稻的,排在第二位,因此小麦产量的提高对保证我国的粮食供应有着重要的意义。小麦的有效穗数、穗粒数和粒重是影响小麦产量的重要因素,为提高小麦产量,国内外小麦育种者大多以增加穗数、提高穗粒重为研究目标,而关于小麦穗籽粒数相关基因的研究较少,因此对小麦穗粒数相关的基因进行研究具有十分重要的意义。【材料与方法】本研究以QGns.haust-5A基因为研究对象,该基因来源于小麦Avocet/Chilero所组成的含有122个家系的F6重组自交系群体,其表型变异解释率为18.16%。利用生物信息学来分析研究小麦5A染色体片段,并确定小麦QGns.haust-5A基因的序列、结构和功能以及表达方式,为QGns.haust-5A基因克隆和功能分析提供理论依据。【结果与分析】通过利用IWGSC BLAST网站分析可得:QGns.haust-5A基因在5A染色体上的置信区间为31270439…46287484,大小为15.02Mb,其中含有156个Gene、1618个CDS、1706个Exon、175个m RNA、133个5’UTR、138个3’UTR等等。在5A染色体片段上的156个基因中与小麦抗逆性相关的基因多大约占总体的21%;而占的最少的基因类型为与DNA复制有关的基因、蛋白水解有关的基因、与小麦粒长粒重性状有关的基因,它们都占总体的1%,而它们对应的基因数也都为2个,而其他类型的基因所占百分比都相差不是很大,另外通过与中国春全基因组序列进行对比分析,构建出了QGns.haust-5A基因的物理图谱。通过对得到的156个基因的DNA序列在Ensembl Plants网站上进行比对分析得到:每个基因对应的碱基长度、转录物、直系同源物、旁系同源物以及外显子等等。此外还分析得到每个基因对应蛋白的信息,包括氨基酸、结构域以及分别对应的基因注释等等。利用NCBI网站得到每个基因对应蛋白的功能,对比分析筛选出8个与小麦穗粒数有关的基因,推测QGns.haust-5A基因可能是这8个基因中的某个,或为控制小麦穗粒数的新基因,进一步的后续验证正在进行中。【结论】通过生信网站Ensembl Plants和NCBI对区间内的156个基因进行综合比对分析得到8个与穗粒数有关的基因,它们分别为TraesCS5A02G035600、TraesCS5A02G037300、TraesCS5A02G037500、TraesCS5A02G038300、TraesCS5A02G040300、TraesCS-5A02G042200、TraesCS5A02G048700、TraesCS5A02G048900,推测出QGns.haust-5A基因可能是新基因。更多还原