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小麦FLA基因家族鉴定及粒重相关基因单倍型分析
1
作者
王建飞
郭利建
+5 位作者
高维东
胡城祯
车卓
陈涛
张沛沛
杨德龙
《麦类作物学报》
北大核心
2025年第10期1293-1305,共13页
类成束阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan-protein,FLA)是一类高度糖基化的蛋白,广泛参与植物生长发育及抗逆境胁迫等途径,但其在小麦中的作用机制尚不清楚。为了解FLA在小麦中的分布及其生物学功能,利用生物信息学手段...
类成束阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan-protein,FLA)是一类高度糖基化的蛋白,广泛参与植物生长发育及抗逆境胁迫等途径,但其在小麦中的作用机制尚不清楚。为了解FLA在小麦中的分布及其生物学功能,利用生物信息学手段在全基因组水平鉴定了小麦FLA家族成员并对其进行了系统分析,利用RNA-Seq及qRT-PCR检测TaFLAs基因在不同组织和逆境胁迫中的表达模式,通过单倍型分析候选基因与粒重相关性状的关系。结果表明,在小麦中共鉴定到71个TaFLAs基因,分布在17条染色体上,依次命名为TaFLA1~TaFLA71。71个基因按照亲缘关系被聚类为8个亚族,同一亚族的不同成员间具有相似的基因结构和保守基序,推测其具有相似的功能。通过种内同线性分析,71个TaFLAs基因存在85个片段复制基因对,其中30对为基因间重复,55对为基因内重复;通过种间共线性分析,TaFLAs基因与二穗短柄草的BdFLAs亲缘关系较近。经RNA-Seq及qRT-PCR分析,TaFLAs在不同组织、非生物胁迫中普遍表达,其中TaFLA15、TaFLA34和TaFLA62在穗和籽粒中表达量较高,TaFLA5、TaFLA15、TaFLA34和TaFLA62在PEG 6000处理下上调表达,TaFLA5和TaFLA34在NaCl处理下上调表达。针对TaFLA62开发了SNP分子标记,通过结合地理时空分布进行关联分析,TaFLA62-HapⅡ是增加粒重的优异单倍型,且在小麦育种过程中受到正向选择。综合来看,小麦TaFLAs的基因结构相似,大多数能够响应逆境胁迫,其TaFLA62-HapⅡ单倍体型可用于小麦产量性状的改良。
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关键词
小麦
FLA基因家族
表达模式
单倍型分析
SNP标记
千粒重
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职称材料
小麦泛素结合酶TaUBC16基因的克隆与功能分析
被引量：
1
2
作者
高维东
胡城祯
+4 位作者
张龙
张艳艳
张沛沛
杨德龙
陈涛
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1971-1988,共18页
E2泛素结合酶在调控植物生长发育和胁迫信号转导过程中发挥着重要作用。本研究以小麦抗旱品种晋麦47的c DNA为模板克隆出E2泛素结合酶TaUBC16,该基因全长447 bp,编码148个氨基酸。顺式作用元件分析发现,TaUBC16启动子区含有与分生组织...
E2泛素结合酶在调控植物生长发育和胁迫信号转导过程中发挥着重要作用。本研究以小麦抗旱品种晋麦47的c DNA为模板克隆出E2泛素结合酶TaUBC16,该基因全长447 bp,编码148个氨基酸。顺式作用元件分析发现,TaUBC16启动子区含有与分生组织发育、胁迫响应、植物激素应答相关的多种顺式作用元件。利用小麦RNA-Seq转录组数据结合q RT-PCR验证分析发现,TaUBC16在小麦不同组织器官和发育阶段普遍表达,其中在30 d籽粒中的表达量较高,且均能被PEG-6000、甘露醇和ABA显著诱导表达。烟草叶片和小麦原生质体亚细胞定位分析表明,TaUBC16蛋白分布于细胞质和细胞核。通过异源表达TaUBC16转基因拟南芥进行生长发育表型分析发现,转基因株系开花时间早于野生型,其籽粒相比于野生型更为饱满,千粒重显著高于野生型。基于启动子区–388 bp位点(T-A)的多态性,开发了TaUBC16基因的竞争性等位基因特异性PCR (kompetitive allele-specific PCR,KASP)标记,鉴定了TaUBC16的单倍型,发现TaUBC16-Hap Ⅰ的千粒重、粒长和粒宽显著高于TaUBC16-Hap Ⅱ,并在我国小麦育种进程中得到正向选择。本研究结果将为进一步揭示TaUBC16基因参与调控小麦生长发育和响应逆境胁迫分子机理提供理论依据。
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关键词
小麦
TaUBC16
基因表达
亚细胞定位
转基因
KASP标记
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职称材料
题名
小麦FLA基因家族鉴定及粒重相关基因单倍型分析
1
作者
王建飞
郭利建
高维东
胡城祯
车卓
陈涛
张沛沛
杨德龙
机构
省部共建干旱生境作物学国家重点实验室
甘肃农业大学生命科学技术学院
出处
《麦类作物学报》
北大核心
2025年第10期1293-1305,共13页
基金
甘肃省农业农村厅种业攻关项目(GYGG-2024-2)
甘肃省科技重大专项(22ZD6NA009)
+8 种基金
甘肃省科技厅基础研究创新群体项目(24JRRA633)
国家自然科学基金项目(32360518,32260520,32160487)
甘肃省高校科研创新平台重点培育项目(2024CXPT-01)
中央引导地方科技发展资金项目(23ZYQA0322)
甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2022CYZC-44)
甘肃省教育厅青年博士支持项目(2024QB-062)
省部共建干旱生境作物学国家重点实验室开放基金项目(GSCS-2023-07)
甘肃农业大学博士科研启动项目(GAU-KYQD-2020-6)
甘肃省教育厅2025年研究生创新之星项目(2025CXZX-853)。
文摘
类成束阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan-protein,FLA)是一类高度糖基化的蛋白,广泛参与植物生长发育及抗逆境胁迫等途径,但其在小麦中的作用机制尚不清楚。为了解FLA在小麦中的分布及其生物学功能,利用生物信息学手段在全基因组水平鉴定了小麦FLA家族成员并对其进行了系统分析,利用RNA-Seq及qRT-PCR检测TaFLAs基因在不同组织和逆境胁迫中的表达模式,通过单倍型分析候选基因与粒重相关性状的关系。结果表明,在小麦中共鉴定到71个TaFLAs基因,分布在17条染色体上,依次命名为TaFLA1~TaFLA71。71个基因按照亲缘关系被聚类为8个亚族,同一亚族的不同成员间具有相似的基因结构和保守基序,推测其具有相似的功能。通过种内同线性分析,71个TaFLAs基因存在85个片段复制基因对,其中30对为基因间重复,55对为基因内重复;通过种间共线性分析,TaFLAs基因与二穗短柄草的BdFLAs亲缘关系较近。经RNA-Seq及qRT-PCR分析,TaFLAs在不同组织、非生物胁迫中普遍表达,其中TaFLA15、TaFLA34和TaFLA62在穗和籽粒中表达量较高,TaFLA5、TaFLA15、TaFLA34和TaFLA62在PEG 6000处理下上调表达,TaFLA5和TaFLA34在NaCl处理下上调表达。针对TaFLA62开发了SNP分子标记,通过结合地理时空分布进行关联分析,TaFLA62-HapⅡ是增加粒重的优异单倍型,且在小麦育种过程中受到正向选择。综合来看,小麦TaFLAs的基因结构相似,大多数能够响应逆境胁迫,其TaFLA62-HapⅡ单倍体型可用于小麦产量性状的改良。
关键词
小麦
FLA基因家族
表达模式
单倍型分析
SNP标记
千粒重
Keywords
Wheat
FLA gene family
Gene expression
Haplotype analysis
SNP marker
Thousand-kernel weight
分类号
S512.1 [农业科学—作物学]
S330 [农业科学—作物遗传育种]
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职称材料
题名
小麦泛素结合酶TaUBC16基因的克隆与功能分析
被引量：
1
2
作者
高维东
胡城祯
张龙
张艳艳
张沛沛
杨德龙
陈涛
机构
省部共建干旱生境作物学国家重点实验室
甘肃农业大学生命科学技术学院
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1971-1988,共18页
基金
中央引导地方科技发展资金项目(23ZYQA0322)
甘肃省高校产业支持计划项目(2022CYZC-44)
+2 种基金
甘肃省重点科技专项(22ZD6NA009)
国家自然科学基金项目(32360518,32160487)
甘肃省优秀研究生“创新之星”项目(2023CXZX-684)资助。
文摘
E2泛素结合酶在调控植物生长发育和胁迫信号转导过程中发挥着重要作用。本研究以小麦抗旱品种晋麦47的c DNA为模板克隆出E2泛素结合酶TaUBC16,该基因全长447 bp,编码148个氨基酸。顺式作用元件分析发现,TaUBC16启动子区含有与分生组织发育、胁迫响应、植物激素应答相关的多种顺式作用元件。利用小麦RNA-Seq转录组数据结合q RT-PCR验证分析发现,TaUBC16在小麦不同组织器官和发育阶段普遍表达,其中在30 d籽粒中的表达量较高,且均能被PEG-6000、甘露醇和ABA显著诱导表达。烟草叶片和小麦原生质体亚细胞定位分析表明,TaUBC16蛋白分布于细胞质和细胞核。通过异源表达TaUBC16转基因拟南芥进行生长发育表型分析发现,转基因株系开花时间早于野生型,其籽粒相比于野生型更为饱满,千粒重显著高于野生型。基于启动子区–388 bp位点(T-A)的多态性,开发了TaUBC16基因的竞争性等位基因特异性PCR (kompetitive allele-specific PCR,KASP)标记,鉴定了TaUBC16的单倍型,发现TaUBC16-Hap Ⅰ的千粒重、粒长和粒宽显著高于TaUBC16-Hap Ⅱ,并在我国小麦育种进程中得到正向选择。本研究结果将为进一步揭示TaUBC16基因参与调控小麦生长发育和响应逆境胁迫分子机理提供理论依据。
关键词
小麦
TaUBC16
基因表达
亚细胞定位
转基因
KASP标记
Keywords
wheat
TaUBC16
gene expression
subcellular localization
transgenesis
KASP marker
分类号
S512.1 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
小麦FLA基因家族鉴定及粒重相关基因单倍型分析
王建飞
郭利建
高维东
胡城祯
车卓
陈涛
张沛沛
杨德龙
《麦类作物学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
小麦泛素结合酶TaUBC16基因的克隆与功能分析
高维东
胡城祯
张龙
张艳艳
张沛沛
杨德龙
陈涛
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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