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小麦抽穗期是植物育种相关的重要农艺性状之一。大量研究表明,光周期反应是影响抽穗期的重要因素。为了探讨小麦光周期相关基因与抽穗期的关系,本研究分析了小麦光周期相关基因TaPRR与小麦抽穗期性状的连锁关系,并且对TaPRR进行了分离克隆、定位以及表达分析,主要研究结果如下:
1) 采用电子克隆结合RT-PCR的方法,分离克隆得到与大麦Ppd-H1具有较高氨基酸相似性的小麦光周期相关基因TaPRR1基因片段。进一步利用3338和Altgold重组近交系群体将此片段定位到2D染色体短臂上;QTLMapper V 1.60的区间分析法连锁分析结果表明,TaPRR1所在区域可以解释抽穗期性状变异的39.27%。
2) 采用BD GenomeWalker与电子克隆相结合的方法,获得了小麦品系227中TaPRR基因完整编码区的基因组序列,基因组结构分析表明,该基因由8个外显子和7个内含子组成。
3) 为了分离克隆更多小麦TaPRR基因家族成员,本研究设计4对基因特异性引物进行小麦品系3338和Altgold基因组以及cDNA的扩增,并将扩增序列进行拼接,结果发现从3338中得到3条基因组序列,4条cDNA序列(其中3条具有完整的ORF结构);在Altgoldq中获得6条基因组序列。序列分析表明,这些序列之间存在多处插入/缺失差异,但在Pseudo-receiver以及CCT保守区域差异很小。
4) 采用实时荧光定量PCR技术对小麦TaPRR基因的昼夜表达变化进行了分析,结果发现3338和AlAltgold幼叶中TaPRR基因的表达量和表达趋势不同:在早熟的3338基因型中TaPRR基因的相对表达值比晚熟的Altgold中高;并且,在3338中光照16小时左右达到表达的最高值,在Altgold中相对较早,12小时左右就达到了最高值。我们推测TaPRR可能在小麦开花过程中起重要作用。