冬小麦灌浆期高温胁迫差异表达基因的分离
改良小麦品质性状的稳定性，培育适应性强的高产优质品种是小麦育种的重要目标。灌浆期高温胁迫是影响品质稳定性的重要环境因素，严重影响小麦产量和品质，已成为我国北方小麦优质高产的主要生理障碍。目前国内外对小麦灌浆期高温胁迫的研究多集中于产量和品质、生理生化等方面，在基因表达水平研究还不够深入，特别是对高温胁迫下籽粒基因表达模式还缺乏认识，影响了品质稳定性的遗传改良。研究高温胁迫对小麦基因表达的影响对优质小麦品种选育具有重要意义。 本研究选用品质相对不稳定的小麦品种济南 17 和品质较稳定的品种豫麦34，2004年冬种植在温室，开花后15～18天(灌浆中期)及30～33天(灌浆后期)用人工气候室分别进行连续三天的高温胁迫处理(日温38℃、夜温25℃)。取小麦穗部中间2～3个小穗的籽粒，用冷酚法与 Trizol一步法相结合的技术提取籽粒总RNA，反转录合成cDNA，通过cDNA-AFLP分析获得差异条带。济南17、豫麦34分别回收 410 和 316 个差异条带，再经过克隆、测序、BLAST比对，分别获得85个和99个高温胁迫下差异表达基因片段的序列。 经过反向Northern杂交验证后，济南17获得25个信号明显的序列，其中22个来自热诱导表达的基因，主要与小麦的胁迫响应基因、热激蛋白等同源；豫麦34获得31个信号明显的序列，其中25个来自热抑制表达的基因，主要与乙烯合成酶、吡咯琳-5-羧酸合成酶等同源。说明高温胁迫总体上诱导品质不稳定品种的基因表达，而抑制品质稳定品种的基因表达。两个品种各有1个热诱导表达的与贮藏蛋白基因高度同源序列，说明高温胁迫诱导了贮藏蛋白基因表达。济南17的序列有15个来自灌浆中期样本、10个来自灌浆后期样本，豫麦34的序列则分别有29个来自灌浆中期样本、2个来自灌浆后期样本，说明高温胁迫对灌浆中期基因表达的影响要比灌浆后期显著，在品质稳定品种中则比品质不稳定品种更为明显。两个品种在高温胁迫下的基因表达模式存在显著差异，济南17诱导表达胁迫响应基因，豫麦34抑制表达乙烯合成酶和吡咯琳-5-羧酸合成酶及胁迫响应基因，这可能是二者品质稳定性不同的重要原因。
- 作者：
- 李浩
- 学位授予单位：
- 安徽大学
- 专业名称：
- 细胞生物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 查向东；夏先春
- 中图分类号：
- S512.11；S332
- 关键词：
- 冬小麦；灌浆期；高温胁迫；CDNA-AFLP；基因表达；品质稳定性；遗传改良
- Common wheat (Triticum aestivum L.)；Grain filling period；Heat stress；cDNA-AFLP；Gene expression；Quality consistency