耐盐小偃麦乙烯受体基因TtETR1克隆及表达特性分析

【目的】克隆耐盐小偃麦的乙烯受体基因TtETR1,并进行表达特性分析,为TtETR1基因的功能分析和小麦耐盐遗传育种提供理论参考。【方法】以耐盐八倍体小偃麦为材料,根据小偃麦转录组数据筛选盐胁迫响应关键基因TtETR1,利用同源克隆技术获得其cDNA序列,利用生物信息学软件进行分析,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在盐胁迫下的表达特性。【结果】TtETR1基因的开放阅读框(ORF)长度为2310 bp,编码769个氨基酸残基,其上游2000 bp启动子包含茉莉酸甲酯与脱落酸信号响应、干旱和厌氧诱导、分生组织表达等作用元件。TtETR1蛋白分子质量为85.76 kD,理论等电点(pI)为6.22,为含跨膜结构的分泌型蛋白,定位于细胞质膜上,二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲构成,含有REC_ETR-like、HATPase_ETR2_ERS2-EIN4-like、cGMP磷酸二酯酶-腺苷酸环化酶-FhlA(GAF)、组氨酸激酶(HisKA)等结构域,具有丝氨酸为主、苏氨酸为辅的乙烯信号转导进行磷酸化修饰与调控的位点。盐胁迫下TtETR1基因在根中的相对表达量最高,分别是茎和叶的1.6和2.8倍,且显著高于未盐胁迫处理(对照)(P<0.05),但恢复处理后,TtETR1基因的相对表达量迅速下降至对照水平,与转录组数据分析结果一致。【结论】TtETR1基因在根系中受盐胁迫诱导高效表达,从而提高植物的耐盐性。

偏凸山羊草染色体的GISH和FISH核型分析

为了解偏凸山羊草染色体的组成及特点,本试验采用基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)技术对其染色体进行核型分析,以期为其应用于小麦遗传育种研究奠定细胞学基础。结果表明:GISH分析可以将偏凸山羊草的D、N两个染色体组清晰区分,发现D、N组染色体之间发生易位的2对染色体。偏凸山羊草染色体上Oligo-pAs1-2红色信号强且丰富,大多数信号分布于染色体端部。N组染色体上Oligo-pSc119.2-1绿色信号多于D组染色体。(GAA)7红色信号强且丰富,主要分布于染色体着丝点附近;N组染色体上的(GAA)7信号明显强于D组染色体,多呈现较大面积的团状信号。根据偏凸山羊草的FISH核型,发现2对易位染色体分别是T5NL·3DL和T5NS·3DS。该偏凸山羊草与前人报道的偏凸山羊草、普通小麦的D组染色体的FISH核型较为一致,但它们的N组染色体差别较大。本试验与前人所报道偏凸山羊草染色体的FISH核型及易位染色体存在差异,因此该材料可能是一种偏凸山羊草新种质。本研究结果将为培育含有偏凸山羊草染色体或其片段的小麦新种质及拓宽小麦遗传背景提供参考。