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七天棋牌青稞育種創新團隊在青稞高原適應性研究中取得新進展
2019年11月01日  

青稞,又稱“裸大麥”,主要分布在青藏高原地區。青藏高原的強紫外和低溫極端地理環境,會使青稞在馴化和自然選擇過程中産生一定的適應性機制。青稞的基因組相對較大,但是青稞基因組信息的發表、青稞遺傳資源材料的獲取、青稞大麥進化路徑的深入研究使得青稞更適宜作爲闡述作物逆境適應性,尤其是UV-B新型紫外響應機制研究的理想材料。

2019年10月27日,Molecular Plant杂志在线发表了来自西藏自治区农牧科学院尼玛扎西团队和海南大学罗杰课题组合作题为“Genome-wide dissection of co-selected UV-B responsive pathways in the UV-B adaptation of qingke”的研究论文。

研究利用196份青稞和大麥的種子、葉片爲研究材料,構建了青稞和大麥中27類512個已知代謝物和1419個未知代謝物的數據庫。通過比較青稞與大麥差異代謝物和分析紫外脅迫代謝組,青稞在UV-B響應中不同苯丙烷合成代謝分支通路的代謝物在青稞中呈現出組成型和誘導型的積累。基于代謝組全基因組關聯分析(mGWAS),發現了苯丙烷代謝通路代謝物GWAS的一些定位位點受到富集和選擇,且在青稞中呈現出高含量代謝型,這些結果表明青稞選擇了整個苯丙烷代謝通路來進行紫外和低溫脅迫的適應。進一步解析了整個苯丙烷代謝途徑的遺傳和生物化學機制的過程中,鑒定了25個新的基因,並通過體外酶活等方法驗證了3類苯丙烷通路合成及調控相關的蛋白,包括黃酮阿拉伯糖碳糖苷合成的糖基轉移酶、苯環酚胺羟基肉桂酰基轉移酶和酚胺調控相關的MYB轉錄因子,這些蛋白對于青稞紫外逆境適應性過程中共選擇整個苯丙烷代謝途徑有著重要的作用。該研究揭示了青稞適應高原中高水平的UV-B的代謝及基因基礎,爲青稞品種改良及其它作物生物和非生物脅迫分子遺傳機制的研究提供參考。

論文鏈接:https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(19)30335-1

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