小麦转录因子基因TaNAC67参与调控穗长和每穗小穗数

• 作者: 张宏娟 李玉莹 苗丽丽 王景一 李超男 杨德龙 毛新国 景蕊莲
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 小麦 转录因子 单核苷酸多态性 功能标记 单倍型 关联分析
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1615-1627
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.91009

摘要

NAC转录因子是植物特有的一类转录因子，在植物生长发育和逆境胁迫应答反应中发挥着重要作用。前期研究表明，TaNAC67参与对多种逆境胁迫的应答，过量表达能增强拟南芥的抗逆性。为进一步揭示其在调控小麦主要农艺性状发育方面的作用，本研究以36份普通小麦组成的高多态性群体为材料，测序分析了TaNAC67-6A、TaNAC67-6B、TaNAC67-6D序列多态性，发现TaNAC67-6A启动子区–1516nt有1个A/G转换SNP，在–873~–748nt处有1个126bp的InDel;TaNAC67-6B启动子区–2014和–1916nt处各有1个C/T转换SNP;TaNAC67-6D启动子区–1795nt有1个T/G颠换SNP，编码区357nt处有1个C/T转换SNP。根据多态性分别开发了功能分子标记，扫描由282份普通小麦构成的自然群体，并将基因型和表型性状检测结果进行关联分析，TaNAC67-6A、TaNAC67-6B的标记与表型性状无显著关联，而TaNAC67-6D的2个标记SNP-D-1和SNP-D-2分别与小麦穗长和每穗小穗数显著相关。单倍型分析发现，自然群体中存在3种主要单倍型，其中Hap-6D-3是增加穗长和每穗小穗数的最优单倍型，在我国小麦育种历史中受到了正向选择。转基因水稻表型分析发现，TaNAC67过表达能显著增加水稻主穗穗长、穗分枝和穗粒数，验证了小麦关联分析结果。因此，TaNAC67-6D可用于改良农作物穗部性状，其分子标记可用于小麦分子标记辅助选择育种。