小麦驯化基因Q调控植株发育的分子网络解析

【作者】 张婷； 肖进； 牛影； 刘佳； 徐涛； 唐雄； 代渴丽； 袁春霞； 孙丽； 王宗宽； 王海燕； 王秀娥；

【机构】 南京农业大学农学院细胞遗传研究所；

【摘要】 Q是小麦重要的驯化基因之一,影响株高、穗型、脱粒性等重要农艺性状。Q编码一个AP2转录因子,受miR172调控,从q驯化为Q是由于AP2在miR172调控位点发生一个同义点突变,导致miR172剪切效率下降,Q表达水平提高。Q定位于5A染色体,也记为5AQ,其部分同源基因分别记为5Bq和5Dq,其中5Bq为假基因。本实验室前期利用EMS诱变普通小麦,获得一个矮秆密穗突变体NAUH164,图位克隆发现5Dq在miR172调控区域也发生了一个碱基的突变,类似Q的驯化过程,最终导致其表达水平也显著提高。将中国春及其5AQ、5Bq和5Dq缺失系与NAUH164杂交,在后代中筛选不同Q/q/q’杂交组合,通过对株高、穗长、穗宽等农艺性状考察以及基因表达特征分析,表明5AQ和5Dq’具有积加效应。为了揭示Q基因调控小麦植株生长和穗部发育的分子机理,自小麦拔节期,选取五个时间点,分析和比较苏麦3号与NAUH164穗部以及Q/q/q’的基因表达谱特征,初步鉴定了2个Q/q调控的基因,并解析了Q调控的分子网络。将利用Chip-seq、转基因功能互补及生理生化等进行实验验证。更多还原