【摘 要】
：
根系除了能运输水分,还可以从土壤中吸收矿质元素来合成植物生长所必须的营养成分。Os RAA1在水稻根系发育中起着重要作用,但是其在小麦中的同源基因TaRAA1还尚未有研究。本研究对TaRAA1基因进行了基因结构、蛋白质结构、系统进化、启动子以及表达模式分析。此外,对该基因在大麦、水稻、短柄草、野生二粒小麦、乌拉尔图小麦、节节麦中的同源基因也进行了比较分析。MADS-box是在植物生长发育中起关键作
论文部分内容阅读
根系除了能运输水分,还可以从土壤中吸收矿质元素来合成植物生长所必须的营养成分。Os RAA1在水稻根系发育中起着重要作用,但是其在小麦中的同源基因TaRAA1还尚未有研究。本研究对TaRAA1基因进行了基因结构、蛋白质结构、系统进化、启动子以及表达模式分析。此外,对该基因在大麦、水稻、短柄草、野生二粒小麦、乌拉尔图小麦、节节麦中的同源基因也进行了比较分析。MADS-box是在植物生长发育中起关键作用的转录因子家族。前期,本小组对小麦MADS-box基因家族进行了全基因组鉴定,发现一个在小麦根系中主要表达的MADS-box基因TaMADS26。为了有更深入的研究,本文对该基因进行了生物信息学分析、原核表达、亚细胞定位和过表达拟南芥植株的非生物胁迫等实验。并进一步对上述两个基因的单倍型进行了初步分析。主要研究结果如下:一、TaRAA1的生物信息学及表达模式分析1、TaRAA1基因的生物信息学分析。TaRAA1定位在小麦的3A、3B、3D染色体上。基因结构分析发现这些同源基因在除了乌拉尔图小麦外的其他物种中都只有一个外显子而无内含子结构。对这些同源蛋白质进行分析后发现,除了Os RAA1和Tu RAA1蛋白有低复杂结构域外,其他同源蛋白都没有明显的功能结构域。根据数据库中已有的基因表达量结果显示,Os RAA1和TaRAA1在根部的表达量最高;Hv RAA1在叶表皮表达量最高,其次是根部。对中国春进行干旱胁迫,2 h时TaRAA1的表达量升高,12 h时表达量降低;在低温和高温胁迫下,该基因的表达量都升高。2、TaRAA1基因的单倍型分析。利用小麦基因组变异联合数据库对TaRAA1基因进行单倍型分析,在基因的外显子区域鉴定到两个变异位点,将数据库中的小麦分为三种单倍型H1（226C+285A）、H2（226C+285G）和H3（226G+285A）,其中H1类型395份,占71.43%;H2类型121份,占21.88%;H3类型37份,占6.69%。在育成品种中只有H1和H2型,且H1类型在育种选择中占优势地位。二、TaMADS26的生物信息学及功能初步分析1、TaMADS26的生物信息学分析。结果显示,TaMADS26位于小麦2A染色体长臂上,亚基因组同源基因位于2B和2D染色体上。基因结构分析显示该基因含有8个外显子和7个内含子。除了在乌拉尔图小麦中不含有MADS结构域外,其余所有同源蛋白都具有一个MADS结构域和K-box结构域。对TaMADS26上游1500bp启动子区域进行分析,显示该基因有34种共124个顺式作用元件,广泛参与光、ABA和干旱等响应。小麦公共数据库和荧光定量PCR实验结果表明TaMADS26在小麦根部表达量最高。TaMADS26在干旱、PEG和冷胁迫时表达量下降,但在高温、干旱和高温同时胁迫时,基因的表达量升高。2、TaMADS26的功能初步分析。该基因能在大肠杆菌中诱导表达,并被定位在烟草细胞的细胞核上。将该基因转入拟南芥植株中过表达,并进行干旱、ABA、冷和热胁迫处理。结果显示,干旱条件下,过表达拟南芥的生长比野生型受到更明显的抑制。但基因的过表达提高了植株在ABA、高温和低温条件下的耐受性。TaMADS26及其在2B、2D染色体上的同源蛋白互作分析结果显示,该蛋白能和TaMADS26-2B,TaMADS26-2D互作,他们两两之间能形成同源二聚体发挥功能。3、TaMADS26的单倍型分析。根据小麦660K芯片信息,在基因的外显子区发现一个探针AX-109510447（SNP为G/T）。基于该探针开发了KASP标记,将160份中国地方小麦分为G型和T型。结合该自然群体的最大根长和总根长数据进行分析,发现G单倍型的最大根长和总根长均显著高于T单倍型,进一步表明该基因可能和小麦的根系发育相关。利用小麦基因组变异联合数据库中的变异位点信息和小麦材料信息对TaMADS26进行分析,发现在TaMADS26基因的外显子区域存在2个SNP,将数据库中667份小麦分为2种单倍型,分别是H1（63T+171C）和H2（63C+171T）。其中H1和H2类型的材料分别为310份和159份,占比分别是66.1%和33.9%。H1类型在育成品种中的占比超过80%,成为育种选择中的优势单倍型。
其他文献
植物叶色突变体是研究叶绿体发育、叶绿素合成和光合作用的理想材料。虽然水稻中已相继报道许多叶色相关基因,但由于遗传调控复杂,其调控网络还不完善。本研究从日本晴的EMS突变体库中,筛选得到一份浅绿叶突变体pgl21（pale green leaf21）,并进行了表型鉴定、遗传分析、基因克隆以及功能分析,主要研究结果如下:1.pgl21在整个生育期表现浅绿叶的表型,且总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、总类胡
目的：分析苏州市立医院作为试点医院落实江苏省国家药品集中采购改革后的门急诊和住院患者费用等变化情况。方法：收集2019年12月—2020年12月医院实施国家药品集中采购后门急诊及住院患者的用药数据，点评与分析改革后患者次均费用、医保基金使用的变化及其对用药合理性的影响。结果：落实国家药品集中采购改革后，医院药品价格降幅明显，最大降幅达98.61%；实施改革1年，医院门急诊和住院患者使用中选药品的比
蜀麦830是利用人工合成小麦SHW-L1培育的一个小麦新品种。该品种高抗条锈病、田间赤霉病轻,同时株高适宜、茎秆粗壮、叶片宽大、多花多粒且千粒重高,单穗重近2.5克,是一个典型的重穗型品种。本研究利用高通量分子标记,分析了10份不同蜀麦830姊妹系（株系）的合成小麦渗入情况;同时,利用转录组测序技术,分析了两个幼穗发育进程存在显著差异的姊妹系的幼穗基因表达变化规律;构建分离群体,初步定位了影响两个
普通小麦（Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD）是发展中国家人口锌摄入的主要来源。耕地土壤中锌有效性不足影响小麦的生长发育,降低小麦籽粒的产量及品质,间接影响人体健康。因此,维系小麦体内的锌稳态,是保障其正常生长发育和产量及品质的重要指标。金属转运体在植物体锌吸收、转运和积累过程起关键作用,其中ZIP家族是植物吸收和转运锌的主要转运体。ZIP家族成员在自然群体中
自然杂交在植物界普遍存在,在物种多样性和物种形成中起重要作用。小麦族植物种类繁多,分布广泛,不同属或种的物种之间的自然杂交是时常发生的事件。川西北青藏高原分布了大量禾本科小麦族不同种属的物种。我们在四川省红原县江茸乡达格则发现了1株疑似天然杂种的植株,该植株不结实,且为单小穗（每穗轴节着生1枚小穗）,根据穗部形态特征,我们认为该植株是鹅观草属（Roegneria C.Koch）的天然杂种,命名为R
＜正＞光伏发电技术作为超低能耗、近零能耗建筑技术体系中的重要技术之一，可有效降低建筑本体的碳排放量，是实现建筑领域“碳达峰”“碳中和”的关键一环，受到我国政府的高度重视。2021年9月，住建部发布全文强制性标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB 55015—2021），规定新建建筑应安装太阳能系统，从标准层面加快建筑光伏的应用力度。10月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，
金边红苞凤梨（Ananas comosus var.bracteatus）属凤梨科凤梨属,其嵌合叶片在花期和春秋季因花青素的积累而呈现鲜艳的红色,是新型的彩叶观赏和鲜切花植物。花青素合成代谢受多种转录因子的调控,R2R3-MYB是被广泛报导参与调控花青素生物合成的重要转录因子。因此,基于本课题组发布的金边红苞凤梨基因组信息,采用生物信息学方法分析鉴定了金边红苞凤梨R2R3-MYB家族成员。采用系统
＜正＞文化是乡村的灵魂,文化兴,乡村兴。习近平总书记强调:"要推动乡村文化振兴,加强农村思想道德建设和公共文化建设。"作为公共文化服务体系的组成部分,农家书屋是乡村塑形铸魂的主要依托。党的十九大报告提出实施乡村振兴战略,农家书屋不仅是实施乡村振兴战略在文化领域的重要载体,担负着乡村文化兴盛的重任,还在引领乡风文明、培养有知识的新型农民、乡村治理等方面起到积极作用。
随着世界人口的不断增长,及小麦生长环境的恶化,小麦产量和粮食安全问题愈发严峻。小麦生产的可持续发展对保障我国粮食安全意义重大,为保障小麦生产的产能与品质,发掘和利用重要农艺性状QTL/基因对小麦的产量及品质改良具有重要意义。人工合成小麦是小麦遗传改良的重要基因源,本研究利用人工合成小麦改良后代存在性状分离的杂合单株构建分离群体,结合55K SNP芯片和外显子捕获测序（Exon capture se
小麦是世界上重要的粮食作物,研究表明仅有极少数四倍体小麦和节节麦参与了普通小麦的起源过程,因此供体物种四倍体小麦和节节麦的大量遗传变异被排斥在外,从而产生了“进化瓶颈”,导致原始普通小麦的遗传多样性降低,后期的小麦遗传改良过程又进一步降低了小麦的遗传多样性。然而,与四倍体小麦地理分布相比,目前普通小麦的栽培面积占据绝对优势且分布广泛。以前的研究指出,在小麦起源的“新月沃土地区”,野生近缘种和栽培品