【摘 要】
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尽管籽粒大小相关基因的分离和功能研究对未来小麦分子育种至关重要；但调控小麦籽粒大小的功能基因研究报道鲜有报道,调控小麦籽粒大小的分子机制尚不清楚.本研究以报告基
【机 构】
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西北农林科技大学生命科学学院,陕西,杨凌,712100
【出 处】
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第六届全国小麦基因组学及分子育种大会
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尽管籽粒大小相关基因的分离和功能研究对未来小麦分子育种至关重要；但调控小麦籽粒大小的功能基因研究报道鲜有报道,调控小麦籽粒大小的分子机制尚不清楚.本研究以报告基因八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase,PDS)基因为靶标,首先在小麦穗部建立了基于大麦条斑花叶病毒(Barley stripe mosaic virus,BSMV)诱导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)技术体系；并通过抑制已知功能小麦高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)1Bx14基因的表达,证实了该体系可有效应用于小麦穗部基因功能研究.然后,在大粒小麦品种陕512中克隆CYP78A家族功能未知的新成员TaCYP78A3基因,该基因位于小麦第7同源群染色体短臂上,在幼穗和种子发育初期高表达.利用BSMV-VIGS技术沉默TaCYP78A3基因在小麦籽粒中的表达,导致小麦种子大小降低11％和(P＜0.01)；通过转基因拟南芥过表达靶基因,导致拟南芥种子增大11％-47％(P＜0.01).通过细胞学观察和分子水平检测发现TaCYP78A3主要通过促进胚珠和种子表皮细胞增殖来影响种子大小；其表达水平与胚珠和种子表皮细胞增殖程度呈正相关.本研究结果为小麦及其近缘属穗部功能基因研究提供了一个快速有效的工具；揭示了小麦TaCYP78A3基因表达影响种子大小及其细胞学和分子机制.
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