马铃薯耐旱特异表达基因及响应调控途径研究

品种耐旱性退化已严重阻碍了西北地区经济支柱之一的马铃薯产业的发展，全球马铃薯产区中，我国西北是唯一严重缺水的产区，马铃薯耐旱性提高是我国必须独立面对的问题；针对马铃薯耐旱机制研究几乎空白的现状，本研究拟以典型耐旱基因型群体为材料，通过转录子消减途径，识别其苗期缺水生存临界点（WSSP）下特异开启或关闭、上调或下调表达基因；依据其在不同基因型中的表达进行表达模式分类，参照代谢途径数据库，依相同和不同表达模式提出并细化初步耐旱调控途径；WSSP下在更多不同基因型中检测相同和不同模式基因的表达，印证和补充调控途径及其随基因型的变化，分析调控途径中上游表达基因在耐旱和对照品种中抑制和过量表达，修正和完善调控途径。预期目标是提出并证实耐旱调控途径，获得耐旱关键调控基因及耐旱创新种质，为解决产业发展中存在问题奠定基础。研究的特色是首次用不同基因型混合采样消减杂交，预期率先获得马铃薯耐旱调控途径。

研究通过马铃薯叶片耐旱转录子消减文库筛选和表达分析，结合茄科等植物基因数据库，识别了参与耐旱响应的133个目的基因;结合GI等基因功能注释，提出耐旱上下游调控途径STRING模式图，上游途径主要由转录因子、RNA结合蛋白、GA合成抑制受体和脂酶组成，下游调控途径主要组成包括缺水胁迫信号受体BRL2、核膜孔组成蛋白脱水素，膜外响应蛋白脱渗调蛋白和索马甜，详见正文；在此基础上克隆获得耐旱关键调控基因9个，转化重组基因创新耐旱创新种质5个。. 课题执行期间，新增成员教师2人，研究生4人，本科生3人，培养生物化学及分子生物学专业毕业研究生7名，完成生物技术专业本科生毕业论文3篇，撰写研究报告7篇，发表署本课题编号5篇，待发表2篇；以本课题为主要依托，2014年获批宁夏马铃薯育种专项课题资助。.