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狗尾草生物量增大突变体的转录组分析及氮素代谢相关基因挖掘

文献类型： 中文期刊

作者： 张丽丽 1 ; 赵海旭 1 ; 胡帅 1 ; 霍姗姗 1 ; 夏启玉 1 ; 郭安平 1 ; 赵辉 1 ;

作者机构： 1.中国热带农业科学院三亚研究院/海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室

关键词： 狗尾草;生物量;转录组测序;氮素利用效率

期刊名称： 热带作物学报

ISSN： 1000-2561

年卷期： 2025 年 46 卷 004 期

页码： 853-865

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 生物量大小是植物进化适应和产量的关键因素，获得高产作物品种一直是作物育种的基本要求。本研究在对狗尾草ME34的组织培养过程中，发现1株生物量变大的突变体植株Mu，其性状可以稳定遗传给下一代。通过对狗尾草表型观察和幼苗、成苗的农艺性状统计分析，发现狗尾草突变体幼苗的生物量（鲜重和干重）及成苗的株高均显著高于狗尾草野生型植株，狗尾草突变体成苗的穗长和种子长度也显著长于狗尾草野生型植株，且均达极显著水平。同时，对ME34和Mu的叶和茎进行转录组测序，并对部分基因进行荧光定量PCR验证。差异表达基因分析发现，氮素代谢和调控相关的差异表达基因占差异基因总数的20%左右。GO功能和KEGG富集分析同样发现，生物量大小与氮素的代谢、调控有着密切的关系。利用DEGseq方法分析差异基因的变化，获得了参与氮素吸收、运输、同化和再利用的相关基因，如硝酸盐转运蛋白NRT、铵转运蛋白AMT、硝酸还原酶NR、亚硝酸还原酶NiR、谷氨酸合成酶GOGAT、NLP家族转录因子以及丝氨酸苏氨酸蛋白激酶等。本研究为谷子等作物的育种工作提供重要分子依据和基础。

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