小麦幼穗在减数分裂期响应低温胁迫的转录组分析

马新, 王娟, 姚丹妤, 万小能, 吕凯迪, 杨柏松, 王含, 杨淑颖, 郝淑女, 张慧慧, 陈彦竹, 王彩, 马守才, 孙果忠

麦类作物学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (11) : 1451 -1461.

马新, 王娟, 姚丹妤, 万小能, 吕凯迪, 杨柏松, 王含, 杨淑颖, 郝淑女, 张慧慧, 陈彦竹, 王彩, 马守才, 孙果忠

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摘要

由春季低温引发的倒春寒灾害在中国频繁发生，解析小麦幼穗应答低温胁迫的基因调控机制对抗倒春寒遗传改良具有重要意义。在人工控制环境条件下，通过转录组测序技术分析了小麦幼穗在减数分裂期进行低温胁迫处理的基因表达特征。结果表明，在减数分裂期，低温胁迫可引起花药组织超微结构的损伤，导致籽粒结实率显著下降。幼穗在低温胁迫过程中的差异表达基因主要涉及激素信号转导、光合作用、昼夜节律-植物、糖代谢、DNA复制等反应通路。编码肌动蛋白解聚因子(ADF)、胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA)、CCCH锌指蛋白等的基因在低温处理各个时间节点均极显著上调表达，可能参与调控小麦幼穗对低温胁迫的抗性反应。