小麦中控制常绿性状的基因基因组表征

《Euphytica》：Genomic characterization of genes controlling stay-green trait in bread wheat

　　

摘要

常绿性（Stay-green，SG）是所有大田作物中具有重要农业价值的性状，它使植物能够在更长时间内保持叶片绿色和光合能力。尤其是，常绿植物通常能更有效地抵御不利环境条件。由于该性状对产量稳定性和应对环境挑战的恢复力具有重要贡献潜力，它已成为小麦育种计划中的重要目标。本研究利用基础局部比对搜索工具（BLAST）和Phytozome数据库，在小麦中鉴定了13个候选SG基因，并确定了它们的精确基因组位置。在这些SG基因中，有6个蛋白经亚细胞定位软件预测定位于叶绿体类囊体膜上，提示其可能参与光合作用。基因本体（GO）分析表明，其他候选SG基因参与卟啉代谢（与叶绿素降解相关）、葡萄糖代谢和自噬过程。此外，RNA-seq数据揭示，候选SG基因在开花后期热胁迫期间高表达，且在低温和磷胁迫下表达上调，表明其在非生物胁迫适应中发挥多重功能作用。标记-性状关联分析进一步验证了这些基因与常绿性状的关联功能，其中鉴定出两个候选基因TaNYC3-7A和TaUDP-5B，提示它们可能在调控小麦常绿表型中发挥作用。

图文摘要