大麦

科研进展丨研究揭示大麦小孢子离体培养产生

发布时间:2022/8/3 14:47:21   点击数:
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科研进展RESEARCHPROGRESS

近日,上海市农业科学院生物技术研究所作物小孢子高效育种技术及功能研发团队利用大麦小孢子离体培养技术产生双单倍体植株(Doublehaploid,DH)群体,筛选获得了一个ABA敏感型突变材料,并利用转录组测序技术解析了其对ABA敏感表型改变的可能分子机制。相关成果发表在国际期刊《Journalofplantinteractions》(IF:4.)。

脱落酸(Abscisicacid,ABA)是植物体内最重要的激素之一,可以抑制植物生长、促进休眠、引起气孔关闭、调节种子胚的发育。在受到非生物胁迫(干旱、高盐、冷害、高温和水涝等)后,植物体内ABA含量迅速增加,增强植物的耐逆性。拟南芥等模式植物中ABA的分子作用机制研究较多,但是对耐逆性强的禾本科作物大麦响应ABA的分子机制研究还较少。研究ABA在大麦中的作用机理,有助于增强对禾本科作物适应环境变化的机制解析与遗传改良。

该研究在对大麦品种‘花30’小孢子培养产生的30个DH植株群体中,发现了一个对ABA敏感的大麦突变材料abas1。在幼苗期对突变材料和野生型材料经过连续两代的表型鉴定的结果表明,在受到外源ABA胁迫后,abas1的株高、根长和地上、下部干物质重量均显著低于野生型‘花30’。说明该突变表型可以稳定遗传。

进一步利用转录组测序技术研究ABA胁迫后突变体abas1的转录水平变化,结果表明,相对野生型‘花30’,突变体abas1在受到ABA胁迫更多的基因上调表达,这些基因主要参与了植物细胞壁形成、氧化还原和碳水化合物代谢途径,推测最终激发活性氧胁迫通路并抑制植株生长。本研究获得了稳定的对ABA敏感的大麦突变体,同时也部分揭示了其ABA敏感表型改变的可能分子机制,为研究ABA参与禾本科作物适应环境变化的机制解析提供了有价值的参考信息。

上海市农业科学院生物技术研究所作物小孢子高效育种技术及功能研发团队李颖波副研究员和郭桂梅助理研究员为该论文的共同第一作者,周龙华助理研究员、刘成洪研究员为共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划(YFD-5),上海市科技兴农重点攻关项目(G),国家自然科学基金()、国家大麦青稞产业技术体系(CARS-05-01A-02)等项目的资助。

科研管理处

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