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小麦是我国重要的粮食作物。小麦的产量由亩穗数、穗粒数和千粒重决定,分蘖数在一定程度上决定了最终的亩穗数。目前对小麦分蘖的研究大多集中在生理方面,对其发生的分子机理及调控方面的研究国内外报道很少。已有研究表明独角金内酯(SLs)作为一种植物激素可以抑制水稻和拟南芥侧枝的生长。DWARF27(D27)基因编码一种含铁的β类胡萝卜素异构酶,参与SLs的合成。d27突变体表现为侧枝增多,株高下降,株型紧凑。为理解SLs调控小麦分蘖的分子机理,本研究分离了TaDWARF27基因,并对其表达模式及功能进行了初步研究,具体结果如下:TaDWARF27基因具有三对等位基因,定位于7号染色体上。三对等位基因的序列同源性高达97.71%。cDNAs全长分别为837bp(TaD27-7A)、840bp(TaD27-7B)和840bp(TaD27-7D),分别编码279、280、280个氨基酸残基组成的蛋白质。该基因gDNA具有7个外显子和6个内含子,全长分别为:4675bp(TaD27-7A)、4896bp(TaD27-7B)和4703bp(TaD27-7D)。与OsD27相似,TaD27蛋白具有一个保守的结构域DUF4033。系统进化树分析表明TaD27蛋白与粗山羊草D27蛋白亲缘关系最近,其次为大麦和二穗短柄草的D27蛋白。亚细胞定位分析显示TaD27蛋白定位于叶绿体上。定量PCR分析结果显示TaD27的转录物主要在叶片中表达。原位杂交显示TaD27主要在叶片、叶腋和幼穗原基表达。TaD27-7B的过表达可以恢复拟南芥d27突变体的表型,这说明在拟南芥和小麦中TaD27的功能具有一定的保守性。为进一步探究TaD27的功能,我们构建了RNA interference载体和过表达载体,以栽培品种科农199(KN199)的幼胚为受体,进行农杆菌浸染介导的小麦遗传转化,共得到了TaD27 RNAi转基因植株295株和过表达转基因植株255株。除草剂抗性筛选和PCR分子鉴定得到16株RNAi阳性苗和10株过表达阳性苗。定量PCR分析结果显示RNAi阳性苗叶片中TaD27的表达量明显下调。我们从中选出13个RNAi株系和2个过表达株系进行了加代,目前正进行植株鉴定及表型观察。综上所述,TaD27很可能在小麦分蘖调控过程中起重要作用,该实验结果可以为提高小麦产量提供分子理论依据。