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为解析伊朗节节麦(Aegilops tauschii)耐旱机制,研究人员开展表型与基因型变异分析及耐旱基因挖掘。通过 ANOVA、t 检验、AMMI 等方法筛选出耐旱基因型,结合分子标记和生物信息学鉴定出 281(对照)和 251(干旱)个 MTAs、165 个候选基因、7 个表达验证基因、93 个调控 miRNA 及 10 个 hub 基因,为耐旱分子机制研究提供新靶点。
为评估伊朗节节麦(Aegilops tauschii)生态型的表型和基因型变异并鉴定耐旱相关基因,研究在幼苗期和生殖期开展实验。方差分析(ANOVA)显示,生态型在形态和农艺性状上存在显著差异(P??0.01)。t 检验表明,对照与干旱环境下所有性状均有显著差异(P??0.01)。加性主效应和乘积交互作用分析(AMMI)显示,生态型 42 和 59 分别为对照和干旱条件下的理想基因型。通过随机和半随机标记共观察到 1149 个等位基因(647 个多态性)。ISJ9 的多态信息含量(PIC)、有效等位基因数(Ne)、基因多样性(H)和香农信息指数(I)值最高。然而,OPA12?Xgwm10?2AF 和 OPC11?Xgwm44?7DF 的 Ne、H 和 I 值最高,显示出最强的区分能力。逐步回归分析分别在对照和干旱条件下鉴定出 281 个和 251 个标记 - 性状关联(MTA)。通过生物信息学分析进一步追踪到 165 个与 MTA 相关的独特候选基因。电子表达分析证实了 7 个基因,包括TraesCS2A02G064900、TraesCS2A02G066500、TraesCS3D02G025300、TraesCS3D02G027300、TraesCS4D02G030800、TraesCS4D02G030900和TraesCS4D02G031900。基因本体分析显示,最重要的分子功能与锰离子结合相关。此外,检测到 93 个与候选基因相关的调控微小 RNA(miRNA)。最终发现 10 个枢纽基因,包括TraesCS5A02G014500、TraesCS5A02G014400、TraesCS5A02G014300、TraesCS3A02G001800、TraesCS3D02G026400、TraesCS7D02G045900、TraesCS4D02G032900、TraesCS2A02G027600、TraesCS2A02G028100和TraesCS4D02G033000。总体而言,这些枢纽基因和 miRNA 可作为进一步研究干旱响应通路的重要生物标志物。