基于转录组测序和RT-qPCR技术的烟草糖酯合成基因挖掘

为挖掘调控烟草糖酯合成的功能基因,采用转录组测序对烟草腺毛细胞和叶细胞的差异表达基因及其功能进行分析,并利用RT-qPCR对分析结果进行验证。结果表明:共获得11962个腺毛细胞和叶细胞的差异表达基因,其中5145个上调表达基因,6817个下调表达基因;上调表达基因主要包括生物学进程(2265个)、分子功能(1169个)、细胞成分(363个)3大类,可将基因序列定位到122条代谢通路中,其中与糖酯合成相关的糖酵解/糖异生、淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成被高度富集,腺毛细胞中酰基糖通路显著上调,有12个基因在功能上与酰基转移酶有关;在腺毛细胞中,分析得到的12个基因中有11个基因的表达量都高于叶细胞,其中gene63826、gene16194和gene37511表达分别上调195.79倍、166.23倍和132.65倍。上述11个基因可能参与调控腺毛细胞合成糖酯,为下一步验证基因功能提供依据。

烟草糖酯SSR分子标记筛选及辅助育种应用

为明确与糖酯紧密连锁的SSR分子标记在烟草实际育种工作中的可用性,加快烤烟糖酯遗传改良进程,本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术和GC-MS检测技术,以不同遗传背景的5个烟草种质以及192份重组自交系遗传群体为试验材料,对5个SSR分子标记开展了筛选和验证研究。结果表明,5个分子标记中,PT20315、PT30354两个分子标记在不同遗传背景中多态性稳定,并且其多态性条带与糖酯表型差异的对应性较好;在重组自交系群体中,两个分子标记鉴定的基因型与糖酯表型的一致率分别为93.75%和90.58%,可用于高糖酯烟草分子辅助育种中。目前,利用两个分子标记辅助选择,已经定向改良获得高糖酯K326等新品系材料。