燕麦基因组特异性反转录转座子对干旱胁迫响应分子机制研究

燕麦是一种高营养价值的粮、经、饲、药多用作物，在我国主要种植于干旱、半干旱地区。燕麦对干旱胁迫响应的生理研究已经很多，但分子机制还不清楚。反转录转座子是植物体内最丰富的一类转座元件，在通常情况下没有转录活性，但胁迫条件可以刺激其转录，参与植物防御外界胁迫。本项目拟从干旱胁迫后的燕麦中分离有转录活性的反转录转座子，分析干旱胁迫后有转录活性的反转录转座子的转座位点特性及利用山西燕麦育成品种中的抗/不抗旱材料，构建遗传群体，筛选由燕麦基因组特异反转录转座子建立的分子标记，找到与抗旱主效基因连锁的分子标记，综合分析连锁标记侧翼序列与转座子转座位点侧翼序列，揭示燕麦基因组特异性反转录转座子对干旱胁迫响应的分子机制，为开发和利用燕麦这一优异资源奠定理论基础。

燕麦是一抗旱耐瘠的粮、饲多用作物，关于其生理和栽培研究已很多，但分子、机理等基础研究还相对不足。本研究开展了燕麦属种质资源遗传多样性及遗传演化关系，发现和补充了燕麦A、B、C、D基因组之间的新的进化关系；开展了燕麦基因组特异性反转录转座子分离与分子标记的建立，分离得到了燕麦5条A、C和D基因组特异性反转录转座子重复序列，转化成的SCAR标记能准确快速的检测燕麦相应的基因组；研究了燕麦Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子表达模式，发现了水分胁迫能诱导燕麦反转录转座子的转座活性以及反转录转座子的转录存在组织和发育的时空特异性；开发了206对燕麦EST-SSR标记，鉴定了31个新种质资源；生物信息学预测了46个燕麦miRNAs前体和对应的包括抗旱在内的61个靶基因以及构建了燕麦抗旱基因定位的遗传群体。这些研究为燕麦远缘杂交、遗传图谱构建、优异基因的定位、抗旱机理的研究奠定了基础。其他干旱胁迫下的转座子的转座位点的偏好性及转座侧翼序列分析正在开展中。