时间转录网络在冷诱导的小麦(Triticum aestivum L.)种子休眠与萌发调控中协调ABA-GA-JA串扰

《Plant Physiology and Biochemistry》:Temporal transcriptional networks coordinate ABA-GA-JA crosstalk during cold-induced modulation of seed dormancy and germination in wheat ( Triticum aestivum L.)

【字体: 时间:2026年09月02日 来源:Plant Physiology and Biochemistry 6.2

编辑推荐:

  通过结合全基因组转录组、靶向激素组和药理学方法,本研究表明,时间分辨的转录调控网络整合激素串扰,是小麦冷诱导的种子休眠与萌发调控的基础。在冷处理与未冷处理的休眠种子于最适温度(optimal temperature, OT;22°C)吸胀后,以及同一批种子在冷

  
通过结合全基因组转录组、靶向激素组和药理学方法,本研究表明,时间分辨的转录调控网络整合激素串扰,是小麦冷诱导的种子休眠与萌发调控的基础。在冷处理与未冷处理的休眠种子于最适温度(optimal temperature, OT;22°C)吸胀后,以及同一批种子在冷条件和OT下吸胀后,差异表达的同源基因(gene homoeologues, GHs)分别代表不同的生物学过程(biological processes, BPs),表明特定BPs的协同激活/抑制在冷介导的休眠和萌发改变中发挥作用。研究人员的分析强调,茉莉素(jasmonate, JA)-赤霉素(gibberellin, GA)协同作用以及JA-脱落酸(abscisic acid, ABA)或GA-ABA拮抗作用在冷处理休眠种子于OT吸胀期间调控休眠释放中发挥重要作用。与在OT吸胀的休眠种子相比,在冷中吸胀的休眠种子萌发受抑与种子对JA和GA敏感性受到协同抑制及其对ABA敏感性被激活有关。TaWRKY、TabHLH、TaMYB、TaNAC、TaERF、TaARF和TabZIP转录因子家族的特异成员建立了涉及特定GA、ABA和JA代谢与信号GHs的转录网络,从而形成ABA-GA-JA串扰,增强冷处理后在OT吸胀期间的休眠释放并抑制冷处理期间的萌发。
该研究发表于《Plant Physiology and Biochemistry》,围绕小麦(Triticum aestivum L.)种子休眠与萌发受冷处理影响这一现象,系统解析了ABA、GA和JA三类激素串扰的时间转录调控网络。种子休眠是抑制种子在适宜条件下萌发的重要农艺性状,小麦休眠水平与穗发芽(preharvest sprouting, PHS)密切相关,PHS可造成产量和品质的显著损失。温度是影响休眠获得、维持和释放的关键环境因子。小麦干休眠种子在4°C冷吸胀时萌发受抑;而经48 h冷处理后转至22°C最适温度(OT)吸胀,休眠释放并快速萌发。但此过程的分子机制,尤其是同源基因(gene homoeologue, GH)层面的转录动态和ABA-GA-JA串扰的整合机制尚不清楚。普通小麦为异源六倍体,基因组包含高度相关的同源基因,单个同源基因对总表达可能贡献不均,因此需要在同源基因层面解析转录动态。研究人员以小麦品种AC Domain成熟干休眠种子为材料,采用全基因组转录组、靶向激素组和药理学方法,比较冷处理/未处理种子在OT吸胀12、24 h,以及冷/OT吸胀24、48 h的胚胎样本,构建时间分辨的差异表达同源基因(differentially expressed gene homoeologue, DEGH)共表达和转录调控网络,结合qRT-PCR验证和激素定量,揭示了冷诱导休眠与萌发调控的分子机制。

主要关键技术方法包括:全基因组RNA-seq(Illumina NovaSeq
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号