近日,西北农林科技大学农学院奚亚*教授课题组对柳枝稷苗期发育缓慢的原因进行了研究。研究结果在线发表于年8月5日的《BiotechnologyforBiofuels》杂志。

柳枝稷(PanicumvirgatumL.)是多年生禾本科黍属C4草本植物,因其具有丰富的 含量,极好的耐受性,较高的乙醇转化效率等优点,被公认为替代粮食生产燃料乙醇的理想能源作物。然而,柳枝稷存在苗期生长缓慢的现象,导致其在田间与杂草的竞争中处于劣势,规模化种植较为困难。目前对于幼苗生长缓慢的分子原因知之甚少。该研究通过生长指标的测定,对柳枝稷苗期发育过程进行了描述,之后利用转录组测序技术,分析了发育较快的幼苗与发育较慢的幼苗转录组信息的差异,为筛选与幼苗发育速率相关的差异基因提供参考,也解释柳枝稷幼苗发育缓慢的原因提供了新的见解,并有助于柳枝稷的遗传改良工作的进行。

对柳枝稷幼苗的株高和鲜重生长指标的监测结果表明,在实验条件下,柳枝稷幼苗的生长发育有一段时间相对停滞。选择快发育苗和慢发育苗生长出现差异的时间段进行转录组测序,得到了个参与幼苗发育的关键基因。将这些差异基因和玉米叶片发育的基因进行同源性分析,鉴定了个与幼苗叶片发育相关的关键基因;同时,对柳枝稷不同发育速率的两类幼苗中GA含量的测定结果表明其GA含量存在差异。转录组分析和生理指标表明,柳枝稷幼苗发育速率的差异受参与昼夜节律,硫胺素代谢,能量代谢,GA生物合成、信号转导的基因的差异表达的影响。该研究有助于更好地了解影响幼苗发育和生长速率的原因。鉴定幼苗发育的关键基因对选择更理想的生长特征的柳枝稷品种提供了依据。

Fig.1Experimentaldesignandmethodsfor


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