温敏核雄性不育小麦中不育系和可育系花药基因的表达谱分析

• 作者: 于永昂 刘宏伟 宋瑜龙 张改生 牛娜 牛艳波 王小利 白羿雄 马守才
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 关键词: 小麦 温敏核雄性不育 百农不育系(BNS) 基因芯片 半定量RT-PCR
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1011-1019
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2015.08.004

摘要

为进一步揭示小麦(Triticum aestivum L.)温敏核雄性不育的分子机理,本研究以小麦百农不育系(Bainong sterility,BNS)不育系和可育系花药为材料,利用Affymetrix小麦基因芯片技术,分析其不育系和可育系中四分体和二核期花药基因的表达谱,并对部分差异显著的育性候选基因运用半定量RT-PCR技术进行验证.结果表明,在61 127个探针中,两材料间在二核期差异表达的有效转录本有418条,其中显著下调的转录本为142条,显著上调的转录本为276条.功能分类表明,这些基因主要参与代谢、细胞学过程、生物调节和刺激反应等重要生命过程.为验证芯片数据可信性,利用半定量RT-PCR法对10个差异表达显著的基因富含亮氨酸的重复序列基因(Leucine-rich repeats,Ta.17228.1)、Ta.37113.2(未知)、ATP结合盒转运子(ATP-binding cassette transporter,Ta.21809.1)、肽聚糖结合蛋白(peptidoglycan binding protein,Ta.22570.1)、细胞色素P450(cytochrome P450,Ta.19531.1)、磷酸核酮糖激酶(phosphoribulose kinase,Ta.18368.1)、转录调节因子(transcriptional regulator,Ta.9239.1)肽酶C1A的亚家族(peptidase ClA subfamily,Ta.37113.1)、泛素家族(thionin super family,Ta.21983.1)、Ⅴ型质子ATP酶亚基D(Ⅴ-type proton ATPase subunit D,Ta.18091.1)进行验证,结果表明,差异基因的表达情况与基因芯片检测结果一致.对这些差异基因进行保守结构域分析发现,Ta.18091.1、Ta.21809.1和Ta.19531.1最有可能是引起BNS花粉败育的关键基因.该研究结果为相关基因克隆和验证提供重要的理论依据,进而为找到引起小麦BNS败育的关键基因提供基础资料.