栽培黑麦(Secale cereal L.)属于禾本科黑麦属,是一种有价值的粮食和饲料作物,对生物和非生物胁迫具有很高的抗性.黑麦1RS染色体臂携带的抗病基因通过染色体易位转入小麦基因组,1BL/1RS易位系在世界范围内提高了小麦对白粉病和条锈病抗性.光敏色素是一类红光/远红光受体,调控植物的种子萌发、株高、避荫性反应和开花等适应性反应.本试验克隆了黑麦光敏色素基因(phytochrome)ScPHYA、ScPHYB和ScPHYC,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析ScPHYs在不同组织中的转录丰度,及其在幼苗期对不同光质和光周期处理的响应.研究发现,黑麦与拟南芥、水稻及普通小麦等植物的phys蛋白具有相似的结构域,且与小麦、水稻等禾本科植物的phys蛋白有较高的氨基酸序列一致性,暗示它们可能具有相似的功能.ScPHYs在根中的表达水平最高,并在黑暗和远红光条件下的转录丰度较高;由黑暗转红光、远红光、蓝光和白光条件下三者的表达模式略有不同.在光周期反应中,长日照条件下三者的表达模式相似,短日照条件下三者的表达模式各不相同.以上结果表明,ScPHYs可能在黑麦光形态建成中发挥重要功能.本文通过对3个黑麦光敏色素基因的转录分析,为研究黑麦的光信号系统提供参考,同时也为进一步探究光敏色素在黑麦遗传改良及分子育种中的应用提供依据.

黑麦;光敏色素;基因克隆;光处理;转录丰度

杨陆浩;王立建;孙广华;王少瓷;崔连花;陈昌;宋梅芳;张艳培;姜良良;杨建平;王晨阳

河南农业大学农学院 / 省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室和作物分子育种国家工程中心, 河南郑州 450046;河南警察学院, 河南郑州 450046;北京市辐照中心, 北京100875

作物学报

[1]杨陆浩;王立建;孙广华;王少瓷;崔连花;陈昌;宋梅芳;张艳培;姜良良;杨建平;王晨阳-.栽培黑麦光敏色素PHYA、PHYB和PHYC基因转录丰度对不同光质处理的响应)[J].作物学报,2022(12):3057-3070

1RS,ScPHYA,ScPHYB,ScPHYC,ScPHYs

黑麦,基因转录,转录丰度,光质,Secale,cereal,饲料作物,非生物胁迫,抗病基因,染色体易位,转入,1BL,易位系,白粉病,条锈病抗性,远红光,光受体,种子萌发,株高,开花,适应性反应,光敏色素基因,phytochrome,qRT,不同组织,幼苗期,光周期,拟南芥,水稻,普通小麦,phys,结构域,禾本科植物,氨基酸序列,序列一致性,暗示,黑暗,暗转,转红,蓝光,白光,表达模式,略有不同,短日照,各不相同,光形态建成,重要功能,转录分析,光信号,信号系统,遗传改良,分子育种,基因克隆,光处理

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