热带作物学报

作者：岳趣, 商贺阳, 张聘, 陈保善, 黄有总

单位：1.广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西南宁 530005,2.河北农业大学农学院,河北保定 071001,3.广西大学农牧产业发展研究院/广西甘蔗生物学重点实验室,广西南宁 530005

关键词：甘蔗,BSR-seq,脱叶,生物信息学分析

基金：蔗糖产业省部共建协同创新中心(201812639),亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室开放课题(OSKL201504),广西大学博士启动基金(X071149),广西科技基地和人才专项(桂科AD17129002)

甘蔗的叶片是制糖过程中杂质的主要来源,育种过程中倾向于选育易脱叶的品种。为了研究甘蔗脱叶性相关的主效、稳定基因,本研究采用BSR-Seq技术,从‘ROC25’ב云蔗89-7’的F1后代中选取极端难脱叶品系和极端易脱叶品系的+6叶位叶鞘离区,分别构建混池,并和亲本一起进行RNA转录组测序分析,共得到60.46 Gb的有效片段,4个样品的Q30值均在93%以上,GC含量都大于51%,与参考基因组R570比对,比对率都超过41%。4个样品共检测出4085个差异基因,候选区域定位于9号染色体上的4个位置,总长1.40 Mb,注释到基因86个,亲本间注释到的非同义突变15个,挖掘出2个主效差异基因（Sh09_g020620,Sh09_g020080）,Sh09_g020080在亲本的表达差异和子代中是同向的,而Sh09_g020620在2个亲本和2个子代混池之间的差异是异向的,表明可能仅Sh09_g020080对易脱叶性有所贡献。选取BSR亚群体中极端易脱叶品系40-159和极端难脱叶品系5-94的+1~+7叶进行荧光定量分析,发现Sh09_g020080基因在单一品系的表达和子代混池的+6叶的表达是同向的。取另一个‘B35-9’בCP08-1553’的杂交后代个体中的极端易脱叶品系16-226和极端难脱叶品系16-224的+1~+7叶位的叶鞘离区进行荧光定量分析,结果显示Sh09_g020080在2个群体中+4、+5、+6叶位的表达都为易脱叶的品系高于难脱叶品系。注释显示Sh09_g020080具有σ因子活性,参与红光、远红光、蓝光反应。根据理化性质和蛋白质结构,推测Sh09_g020080编码蛋白具有4个保守区域,且具有积累叶绿素的作用。该研究为甘蔗脱叶相关主效候选基因的挖掘提出了新的见解。

来源：2021年第10期

《热带作物学报》期刊编辑部

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