RNA-seq挖掘四倍体小麦紫籽主效基因

摘要

紫色籽粒四倍体小麦籽粒中富含花青素,是优良的遗传学标记,但其分子遗传机理尚不清楚。本研究利用RNA-seq技术比较四倍体小麦紫粒品种‘深紫1号’和白粒品种‘高原3号’果皮转录组,挖掘控制紫粒性状的主效基因。结果表明紫色和白色果皮中共检测到95 404个Unigenes。21 373个基因表达差异显著,其中3 891个基因在紫色果皮表达上调,12 482个基因表达下调。差异表达基因主要与次生代谢途径相关,其中黄酮类和花青素合成代谢通路差异最为明显。除F3’H外,与花青素合成相关的结构基因在紫色果皮中的表达水平均高于白色,说明花青素合成代谢与四倍体小麦的紫粒性状相关。调控花青素合成代谢的MYC转录因子Unigene25029_All位于2AL染色体上,在紫色果皮中表达水平比白色果皮高出4.78倍,与普通小麦中控制紫粒性状的TaMYC1 (pp3)同源,这个基因很有可能就是四倍体小麦紫色果皮性状的候选基因。本研究结果筛选到四倍体小麦中紫粒性状的候选基因,有助于了解小麦紫色果皮性状的起源及其分子机理的解析。