近日，中國農業(yè)科學院作物科學研究所小麥基因資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新團隊通過全基因組關聯分析，發(fā)現小麥液泡分選受體基因TaVSR1-B啟動子區(qū)轉座子與孕穗期根深顯著相關。相關研究成果于2月8日發(fā)表在《植物生物技術雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。
據景蕊蓮研究員介紹，根系深度是作物根系構型的重要組成性狀，在作物生長發(fā)育、產量形成和非生物脅迫耐性等方面發(fā)揮著重要作用。孕穗期是小麥產量形成的關鍵時期，該時期的根深直接影響小麥對深層土壤水分和養(yǎng)分的吸收，最終作用于產量和抗逆性。然而由于根系研究難度大，影響孕穗期根深的遺傳機制尚不清楚。
該研究調查了323份小麥種質的根深，并利用小麥660K SNP基因組芯片對這些材料進行基因分型，通過全基因組關聯分析，檢測到一個與孕穗期根深相關的液泡分選受體基因TaVSR1-B。小麥材料TaVSR1-B啟動子區(qū)轉座子的差異導致DNA甲基化水平及組蛋白修飾不同，進而影響基因表達，使孕穗期根深表現顯著差異。通過表達TaVSR1-B基因的小麥、水稻及突變體材料表型鑒定揭示了其對根系生長的作用。初步證據表明，TaVSR1-B可能通過影響液泡的形成，促進伸長區(qū)細胞轉變?yōu)槌墒靺^(qū)細胞，進而影響根深。綜合來看，TaVSR1-B表達量升高，根伸長區(qū)變短，成熟區(qū)變長，根深增加。
該研究揭示了TaVSR1-B在控制根深方面的功能，并明確了與深根系相關的優(yōu)異單倍型以及不同單倍型差異表達的分子機理。這項工作為闡釋小麥根系發(fā)育提供理論依據，為小麥育種提供優(yōu)異基因和種質資源。
據景蕊蓮研究員介紹，根系深度是作物根系構型的重要組成性狀，在作物生長發(fā)育、產量形成和非生物脅迫耐性等方面發(fā)揮著重要作用。孕穗期是小麥產量形成的關鍵時期，該時期的根深直接影響小麥對深層土壤水分和養(yǎng)分的吸收，最終作用于產量和抗逆性。然而由于根系研究難度大，影響孕穗期根深的遺傳機制尚不清楚。
該研究揭示了TaVSR1-B在控制根深方面的功能，并明確了與深根系相關的優(yōu)異單倍型以及不同單倍型差異表達的分子機理。這項工作為闡釋小麥根系發(fā)育提供理論依據，為小麥育種提供優(yōu)異基因和種質資源。
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