中国农业科学院作物科学研究所发现低聚果糖
北京比较好白癜风专科 http://pf.39.net/bdfyy/bdfjc/160306/4781481.html约年前，起源于中东“新月沃土”北部湿润地区的四倍体小麦（AABB）与起源于南部干旱地区的粗山羊草（DD）经天然杂交和染色体加倍形成异源六倍体小麦。D基因组的加入赋予小麦更强的抗逆性，可在世界各生态型地区种植。作为小麦D基因组的供体，粗山羊草是麦类作物改良的重要遗传资源，然而其抗逆过程中的应答基因以及与小麦的同源关系尚缺乏系统性鉴定。近日，TheCropJournal在线发表了中国农业科学院作物科学研究所刘君团队题为“Genome-widecharacterizationofearlyresponsegenestoabscisicacidcoordinatingmultiplepathwaysinAegilopstauschii”的研究论文，在全基因组水平对粗山羊草响应脱落酸（ABA）的应答过程进行时间序列解析，鉴定到个响应ABA胁迫、具有时间点特异性的差异表达基因。通过同源性鉴定、表达谱分析和数量性状基因座（QTL）分析，鉴定到小麦的直系同源基因蔗糖：蔗糖1-果糖基转移酶基因（SST），该基因参与低聚果糖合成通路且与耐旱性显著相关，并在小麦和粗山羊草的进化过程中保守。研究结果为进一步解析粗山羊草ABA信号转导通路的分子调控机制提供了重要信息，并为小麦育种工作提供借鉴。
图1粗山羊草对ABA的瞬时响应
研究者通过链特异性时序转录组学研究，鉴定了33,个表达基因，包括个尚未注释的基因。其中个基因的表达水平显著受ABA诱导/抑制。这些基因的表达谱类型主要可分为瞬时诱导/抑制表达、长程诱导/抑制表达等5大类。在瞬时表达谱类型中，鉴定到较多的ABA信号转导相关基因（PYLs和PP2Cs）和转录因子(WRKYs、ERFs和NACs等)，而在长程表达谱中，鉴定到较多的基因能够编码光合作用相关蛋白。图2ABA响应基因的全基因组鉴定
通过同源比对，在六倍体小麦基因组中鉴定到大量的粗山羊草直系同源基因。对六倍体小麦在ABA处理下的表达谱进行分析，鉴定到一组ABA应答基因，在小麦和粗山羊草的蛋白序列和表达谱应答特征上存在进化保守性，其中包括LOX等已知功能的重要抗逆调控基因。此外，结合小麦中应用广泛的QTL进行分析，在粗山羊草中鉴定到8个响应ABA胁迫的小麦同源基因。其中，参与低聚果糖合成通路的小麦SST基因与小麦耐旱性最为相关，推测该基因及其调控的低聚果糖合成通路使小麦在异源多倍化过程中获得耐逆适应性。
作者和基金项目
魏钰、曹靓静和*旭成为共同 作者，刘君研究员为通信作者。该研究得到国家重点研究发展计划项目和中国农业科学院科技创新工程项目的资助。
原文链接：
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