温度调控小麦种子休眠的转录组分析

【作者】 刘雪； 姜昊； 曹佳佳； 程欣然； 闵晓宇； 潘旭； 徐冬梅； 尚姚姚； 单思瑶； 常成； 卢杰； 张海萍； 马传喜；

【机构】 安徽农业大学农学院/农业农村部黄淮南部小麦生物学与遗传育种重点实验室；

【摘要】 小麦是世界范围内的重要粮食作物,收获前穗发芽严重影响其产量和品质。休眠是成熟后有生活力的种子在适宜的条件下仍不萌发的现象。随着全球变暖使小麦种子发育中后期温度增高,导致种子休眠水平/穗发芽抗性下降,一旦收获期遭遇降雨,穗发芽损失难以估量,给小麦生产造成潜在的风险。目前,温度调控种子休眠的相关研究大多来自模式植物,且分子机制仍不清楚,尤其小麦中涉及该过程的基因和非编码RNA等报道较少。本研究以休眠白皮地方品种歪头白为试验材料,于花后21d对种子进行高温(25℃/35℃)处理,于花后28d和35d分别取样进行转录组分析,获得参与温度调控种子休眠的差异基因和非编码RNA,结合测序、RT-PCR,初步鉴定出涉及温度调控种子休眠过程的相关基因及非编码RNA。结果显示,差异表达mRNA共9196个(包括396个转录因子),lncRNA共273个,circRNA共21个,以及miRNA共133个;通过序列扩增确认了2个关键的lncRNA和3个新miRNA的前体序列真实性;基于表达量构建调控网络,共建立281对靶对关系。研究结果将为温度调控小麦种子休眠网络的构建和非编码RNA作用机制的解析提供参考信息。更多还原