小麦BES1基因家族的比较基因组学分析

BES1基因是植物体内一类重要的转录因子。本研究利用基因组测序数据,在小麦基因组中鉴定到20个BES1基因家族成员,它们分布在14条染色体上。为进一步研究BES1基因在小麦以及其他禾本科作物(水稻、玉米、高梁、谷子和大麦)中的功能和进化关系,对小麦等6种禾本科作物以及十字花科模式植物拟南芥的BES1基因家族进行系统发育关系、结构特性和共线性关系分析,结果发现,系统发育分析将该家族成员分为Group A、Group B、Group C和Group D四类,大部分小麦BES1基因集中在Group A;大部分小麦BES1基因家族成员有2个外显子,最多有10个外显子;小麦与水稻BES1基因之间存在更多的共线性关系。此外,在小麦根和穗中还鉴定到3个具有较高表达水平的BES1基因(TaBES1-3A-2、TaBES1-3B-2和TaBES1-3D-2),表明BES1基因在小麦生长发育过程中发挥着重要作用。

小麦miR396b的特征及其在温度胁迫中的表达分析

MicroRNAs(miRNAs)是一类保守的小RNA,参与植物生长发育调控和非生物胁迫反应。为了探究小麦miR396b的生物学功能,本研究利用RT-PCR技术克隆得到TaMIR396b基因,并对其进行序列特征分析;利用实时荧光定量PCR技术分析京841、矮抗58、郑麦004、豫麦18和中国春5个品种中tae-miR396b的时空表达特性及京841和豫麦18两个品种在温度胁迫处理下其表达特征。结果将tae-miR396b基因定位在第6号染色体的长臂上,且3个部分同源基因间仅存在SNP和InDel差异,在转录起始位点下游的RNA折叠区域则高度保守且在成熟tae-miR396b对应区域完全一致。通过RNAFoldingForm网站对pre-miRNA二级结构进行分析,结果表明,3个部分同源基因均能形成特定的茎环结构。时空表达特性结果表明,taemiR396b基因在小麦不同组织部位均有表达,且在节间中相对表达量较高,说明该基因广泛参与了小麦各组织的发育过程;在低温胁迫过程中,tae-miR396b表现出先上调后下调表达的变化趋势,与京841相比,豫麦18中的tae-miR396b对胁迫响应更显著;在高温胁迫处理下,该miRNA在京841和豫麦18的叶片中整体表现先短暂下调表达然后上调表达之后下调表达,在茎尖中两品种表现出上调-下调-上调-下调表达,而在根系中,豫麦18中表现出下调表达趋势,京841中表现出下调-上调-下调-上调-下调表达的变化趋势。推测tae-miR396b在小麦生长发育过程和对环境温度响应过程中均发挥调控功能。