为了从全基因组和转录组水平鉴定响应盐胁迫的小麦DREB(dehydration responsive element binding,DREB)基因,该研究对小麦耐盐材料CH7034苗期施加盐胁迫后的根部样本进行Illumina转录组测序,从中分离TaDREB家族成员的表达数据和可变剪接信息,并对其下游靶基因进行预测;利用qRT-PCR对盐胁迫响应TaDREB成员和预测靶基因进行验证.结果显示:(1)从小麦中共鉴定出48个DREB成员(204个拷贝序列),命名为TaDREB1～TaDREB48,分布于21条染色体.(2)TaDREB家族分为14组(G1～G14),位于G2、G5、G10和G14的TaDREB成员受NaCl胁迫后转录水平均无显著变化,其余组中共有25个(52％)TaDREB成员表现出对盐胁迫不同程度的响应;其中有9个成员在盐胁迫后持续上调(含5个新报道基因),有2个成员表现为持续下调;蛋白互作预测结果显示,下调成员TaDREB35的编码蛋白可能会受到1个小麦RING型E3泛素连接酶作用而降解.(3)盐胁迫后有9个成员TaDREB3、TaDREB6、TaDREB16、TaDREB19、TaDREB21、TaDREB24、TaDREB25.12、TaDREB43和TaDREB47发生了可变剪切变化.(4)从转录组差异表达基因中进一步鉴定出3个起始密码子上游2000 bp序列,包含DRE/CRT元件且在A/B/D组间表达趋势一致的候选靶基因TaRD29、TaGLOS和TaCKX.(5)qRT-PCR验证结果显示,上调成员中,除TaDREB19外,其余成员以及TaDREB16均表现出持续上升的趋势;下调成员中只有TaDREB25和TaDREB35的表达量呈持续下降的趋势;3个预测靶基因的表达量均持续上升,验证结果与转录组测序结果一致.该研究鉴定出的11个盐胁迫响应TaDREB成员以及预测的3个下游靶基因为小麦耐盐机制解析和分子育种奠定了基础.

小麦;盐胁迫;转录组;DREB基因

张蕾;魏爱丽;张晓军;畅志坚;乔麟轶

太原师范学院生物系,山西晋中 030619;山西农业大学农学院/作物遗传与分子改良山西省重点实验室, 太原 030031

西北植物学报

[1]张蕾;魏爱丽;张晓军;畅志坚;乔麟轶-.小麦苗期盐胁迫下DREB基因的表达)[J].西北植物学报,2022(09):1477-1486

CH7034,TaDREB,TaDREB1,TaDREB48,G14,TaDREB35,TaDREB3,TaDREB6,TaDREB16,TaDREB19,TaDREB21,TaDREB24,TaDREB25,TaDREB43,TaDREB47,TaRD29,TaGLOS,TaCKX

小麦苗期,盐胁迫,全基因组,dehydration,responsive,element,binding,加盐,根部,Illumina,转录组测序,可变剪接,靶基因,qRT,胁迫响应,拷贝,G2,G5,G10,NaCl,转录水平,新报,报道基因,蛋白互作,调成,编码蛋白,RING,E3,泛素连接酶,可变剪切,切变,差异表达基因,密码子,bp,CRT,持续上升,耐盐机制,机制解析,分子育种

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