在基于RNA-Seq和关联分析的小麦根中识别与盐耐受性相关的NAC基因

科学领域:

• 植物遗传学和分子生物学
• 农业科学 农业科学
• 压力生理学 压力生理学

背景情况:

• 在全球范围内,盐化土壤限制了小麦的生产.
• NAC基因家族对植物应激反应至关重要,包括盐分耐受性.
• 识别和利用耐盐基因是改善在盐水环境中的小麦的关键.

研究的目的:

• 为了识别和描述普通小麦中NAC基因家族成员.
• 研究NAC基因在小麦对盐应激反应中的作用.
• 发现新的基因和分子标记物来增强小麦盐耐受性.

主要方法:

• 从小麦基因组中分离和分类446个NAC序列.
• 在盐应力下对小麦根的转录组分析 (NaCl处理).
• 在114个小麦胚胎质中,SNP与盐损伤率和根系表型的关联分析.
• 候选NAC基因的RT-qPCR验证和突变分析.
• 为特定的SNP开发一种竞争性等位基特异性PCR (KASP) 标志物.

主要成果:

• 确定了118个NAC基因 (TaNAC1-TaNAC118),其中144个在盐应激下显示差异性表达.
• 通过盐处理,包括TaNAC26-D3.2,TaNAC33-B和TaNAC40-B在内的4组NAC基因受到上调.
• 确定了与盐耐受性相关的20个SNP,TaNAC26-D3.2显示在盐应激反应中起着重要作用.
• 为TaNAC26-D3.2中的同名SNP开发了一个KASP标志物 (K3),区分具有不同盐分耐受性的单元类型.

结论:

• NAC基因家族,特别是TaNAC26-D3.2,在小麦盐耐受性方面发挥着重要作用.
• K3标记器为标记器辅助育种提供了一种有价值的工具,以改善小麦的盐分耐受性.
• 这项研究为开发适合盐土的小麦品种提供了新的遗传资源.