麦类作物学报

作者：魏霁桐，吴国丽，李慧敏，郭佳林，宋齐鲁，张亚敏，牛娜，王军卫，马守才，张改生，朱峰，宋瑜龙

单位：1.西北农林科技大学农学院/国家杨凌农业生物技术育种中心/国家小麦改良中心杨凌分中心/小麦育种教育部工程研究中心/陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室,陕西杨凌 712100；2.周至县农业农村局,陕西周至 710400

关键词：小麦,雄性不育,激素,JA,ABA,

基金：国家自然科学基金项目(31701500); 中国博士后科学基金项目(2017M613222); 中央高校基本科研业务费专项资金（2452017056）

为了进一步阐明化学杂交剂SQ-1诱导小麦花粉败育的分子机制，以西农1376为材料，采用RNA-seq技术，对PHYMS-1376及其对照可育系CK-1376四分体、单核早期、单核晚期、二核期、三核期花药进行转录组测序，筛选出差异表达基因，进行GO富集、KEGG富集和GSEA富集分析，并利用高效液相法分别检测了PHYMS-1376及CK-1376上述五个时期花药中ABA和JA含量，通过qRT-PCR技术分析了ABA和JA通路关键差异基因的表达模式。结果发现，与CK-1376相比，在PHYMS-1376花药中共筛选出了 36 058个差异表达基因，主要富集到植物激素信号传导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、氨基酸的生物合成4个通路；JA含量在PHYMS-1376四分体花药中显著降低（P<0.05），至单核早期显著升高，单核晚期又显著降低，二核期显著升高，三核期显著降低；ABA含量在PHYMS-1376四分体至三核期花药中含量均高于CK-1376，其中在单核早期、单核晚期和二核期差异显著，可能与不育系各时期花药中PP2C关键基因TraesCS1D02G271000表达量过低相关，致使PP2C蛋白含量减少，进一步激活BIN2/BILs激酶，使SnRK2s磷酸化，促进ABA含量增加。上述结果表明：PHYMS-1376各发育时期花药中JA含量的异常波动与ABA含量的显著增加及上述2个通路关键基因的差异表达可能与SQ-1诱导小麦花粉败育密切相关。本研究为深入揭示SQ-1诱导小麦生理型雄性不育机理提供了一定的理论基础。

来源：2021年第7期

《麦类作物学报》期刊编辑部

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