《Genomics》：HvPR1: A dual-role architect in balancing grain weight and hardness in barley
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本研究通过动态表型学、转录组测序和WGCNA分析，揭示青稞两种粒型品种的发育调控机制。13 DAF后差异基因显著，WGCNA发现与粒重相关的MAPK通路基因模块，HvPR1过表达增加千粒重并降低硬度，主要因木质素和纤维素减少，为精准育种提供新资源。
严 王 | 周 嘉豪 | 杨 明琪 | 姚 有华 | 崔 永梅 | 李 新 | 丁 宝军 | 姚 小华 | 吴 昆仑
青海省农林科学院，青海大学，中国青海省西宁
摘要
谷物粒径对作物的产量和品质具有决定性影响。本研究通过综合动态表型分析、转录组学以及加权基因共表达网络分析（WGCNA），系统地研究了两种具有不同粒径的青稞品种。关键观察结果表明，从花后13天起，这两种青稞品种在粒长和粒宽方面存在统计学上的显著差异。转录组测序（RNA-seq）分析显示，在开花后13天时差异表达基因（DEGs）的数量达到峰值，这表明该阶段的基因表达模式可能调控着谷物粒长和粒宽的形态形成。这些差异表达基因很可能是调控谷物尺寸的关键因子。WGCNA分析发现了一个与MAPK通路基因高度相关的模块，该模块与谷物粒径（长度、宽度、厚度）和重量之间存在显著关联。对MAPK通路候选基因HvPR1的功能分析表明，其在大麦中的过表达显著提高了千粒重（TGW），同时降低了谷物硬度（GH），从而揭示了其在谷物发育过程中之前未被发现的调控作用。过表达系中观察到的谷物硬度降低主要归因于木质素和纤维素含量的减少。这些结果为青稞及其他谷物作物的精准育种策略提供了重要的遗传资源和新颖的机制见解。
