小麦种子萌发基因TaJAZ1的克隆和功能研究 |
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引用本文: | 姚雅鑫,刘函西,王伟伟,张礼宁,孙风丽,张 超,奚亚军.小麦种子萌发基因TaJAZ1的克隆和功能研究[J].麦类作物学报,2023,43(9):1081-1092. |
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作者姓名: | 姚雅鑫 刘函西 王伟伟 张礼宁 孙风丽 张 超 奚亚军 |
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作者单位: | (西北农林科技大学农学院/农业农村部西北地区小麦生物学与遗传育种重点实验室,陕西杨凌 712100) |
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基金项目: | 陕西省重点研发计划(2022NY-172);陕西省“两链”融合专项“小麦种业创新工程项目”;杨凌种业创新重点研发计划(Ylzy-xm-03) |
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摘 要: | 小麦品种铭贤169是我国黄淮麦区育种研究广泛应用的条锈病诱发材料,但其种子休眠时间过长,不仅影响播种后均匀发芽和生长发育,其收获掉落籽粒也容易导致秋季育种田的生物学混杂。本研究通过筛选其休眠种子与萌发种子的转录组学数据,克隆获得差异表达基因TaJAZ1,并对其生物信息学特性、亚细胞定位、表达模式进行分析,结合解析拟南芥jaz3(与TaJAZ1同源性最高)突变体、TaJAZ1过表达拟南芥和水稻的表型反应。结果表明,TaJAZ1基因编码区全长1 230 bp,可编码409个氨基酸,在不同物种间保守性较强,与野生二粒小麦JAZ1基因的亲缘关系最近;启动子区含有脱落酸响应元件ABRE 和茉莉酸甲酯响应元件CGTCA-motif和TGACG-motif;该基因定位于细胞核和细胞膜,TaJAZ1基因在种子发育中穗发芽时期表达量达到最高,进入成熟时期表达量显著降低;ABA能诱导TaJAZ1基因的表达,ABA处理下过表达拟南芥的萌发率比野生型和jaz3突变体高,ABA信号通路基因AtABI5的诱导量变低;TaJAZ1过表达水稻的萌发率高于受体水稻, ABA处理后,OsABI5的诱导量也降低。以上结果证明,TaJAZ1基因能促进种子萌发,进一步验证其在ABA信号通路中起负调控作用,为改良铭贤169等强休眠性小麦品种提供参考。
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关 键 词: | 小麦(Triticum aestivum L.) 萌发 TaJAZ1 ABA 基因功能验证 |
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