[目的]干旱是限制全球小麦生产的主要非生物胁迫之一,探索小麦应对干旱的分子调控机制对小麦分子育种具有重要意义.环状RNA(circRNA)已被证实在植物抵御外界环境胁迫的过程中扮演着重要角色.鉴定小麦响应干旱胁迫的circRNA,有助于构建小麦干旱胁迫响应的调控网络,为解析小麦的抗旱性机制奠定基础.[方法]以2个抗旱性差异显著的小麦品种(周麦13和冀麦38)为试验材料,对其在干旱及对照条件下的根部样本进行circRNA测序.鉴定小麦circRNA并对其进行特征分析,筛选与干旱胁迫响应相关的差异表达circRNA,并对其靶向microRNA(miRNA)进行预测.进一步根据miRNA及其靶基因在干旱胁迫下的表达模式,构建小麦响应干旱胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA调控模块.[结果]共鉴定获得1409个小麦circRNA,其中,多数(68.91％)为外显子circRNA,且仅有133个circRNA在2个品种中被同时鉴定获得.在干旱胁迫下共鉴定获得239个差异表达circRNA,其中138个circRNA在抗旱型品种周麦13(ZM13)中特异性差异表达,19个circRNA在2个品种中同时差异表达.共预测到34个靶向miRNA以及1408个miRNA靶基因.根据这些差异表达circRNA、靶向miRNA以及miRNA靶基因在干旱胁迫后的表达模式,共筛选出5个分别以tae-miR9664-3p、tae-miR1122b-3p、tae-miR9662a-3p、tae-miR6197-5p和tae-miR1120c-5p为中心的小麦响应干旱胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA调控模块.[结论]小麦circRNA具有明显的品种特异性,且在不同抗旱型小麦品种之间具有不同的表达模式.共鉴定到239个响应干旱胁迫的小麦circRNA以及5个潜在的circRNA-miRNA-mRNA调控模块.

小麦;circRNA;干旱胁迫;miRNA

李宁;柳坤;刘彤彤;史雨刚;王曙光;杨进文;孙黛珍

山西农业大学农学院,山西太谷 030801

中国农业科学

[1]李宁;柳坤;刘彤彤;史雨刚;王曙光;杨进文;孙黛珍-.小麦响应干旱胁迫环状RNA的鉴定)[J].中国农业科学,2022(23):4583-4599

ZM13,tae,miR9664,miR1122b,miR9662a,miR6197,miR1120c

小麦生产,非生物胁迫,分子调控机制,分子育种,circRNA,外界环境,环境胁迫,干旱胁迫响应,调控网络,抗旱性,小麦品种,根部,差异表达,microRNA,miRNA,靶基因,表达模式,外显子,时差,3p,5p,品种特异性

0.128967