小麦杂交和自交种子发育前期MADS-box和Ser/Thr两类家族基因差异表达与杂种优势

为了探讨小麦(Triticum aestivum)杂种优势形成的分子机理,选用杂种优势不同的3个杂交组合,以授粉后2～12 d的杂交和自交的种子为材料,采用mRNA差异显示技术分析了MADS-box和Ser/Thr蛋白激酶两个基因家族在不同优势组合的杂交和自交种子发育前期的基因表达差异.结果表明,所有6个时期杂交和自交种子之间存在明显的基因表达差异,表现为量和质的两类差异.进一步分析发现,强优势组合差异表达比例较弱优势组合高.3个杂交组合农大3159×京冬6号、农大3159×原冬8790和农大3159×农大3214与农大3159自交相比,MADS-box家族基因的差异表达比例随发育时期呈一定的递增趋势,但在授粉后4和12 d时,差异表达的比例明显减少;Ser/Thr蛋白激酶家族基因差异表达比例在授粉后2、4和6 d时随发育时期呈递增趋势,6 d时差异表达达到最大,后逐渐减小.     

小麦杂交种及其亲本拔节期根系基因差异表达与杂种优势关系的初步研究

 以一套小麦 4× 5双列杂交组合的根系为材料 ,利用mRNA差异显示技术结合重复PCR扩增 ,分析了拔节期杂种与其亲本根系间基因表达的差异 ,并与杂种的 10个农艺性状表现和杂种优势进行相关分析。cDNA 2次PCR重复扩增中可稳定出现的带 (992 .4条 )占总带数 (12 4 1条 )的 79.97%。统计结果显示 ,杂种和其亲本间存在显著的基因表达差异 ,可概括为双亲共沉默型 (W 1)、单亲表达沉默型 (W2 )、杂种特异表达型 (W3)和单亲表达一致型 (W 4 )这 4种差异表达类型 ,其所占比例分别为 6 .74 %、5 .93%、4 .38%和 10 .4 8%。相关分析发现 ,各种差异表达模式与杂种性状表现的相关中有 3个呈显著相关 ,与性状杂种优势的相关中则有 7个呈显著相关 ,其中双亲共沉默型 (W 1)和单亲表达沉默型 (W 2 )与主穗长和单株生物产量杂种优势均呈显著正相关 ,单亲表达一致型 (W4 )与千粒重杂种优势呈显著正相关。双亲共沉默型 (W 1)和杂种特异表达型 (W 3)与根冠比杂种优势呈显著正相关。以上研究结果表明 ,基因的差异表达与作物杂种优势的形成可能有密切关系。