低溫處理下東農(nóng)冬麥1號(hào)小麥根組織EXPA基因的表達(dá)分析

李 飛，王曉磊，徐永清，張俊峰，董佳敏，苗 宇，馮 旭，李鳳蘭，胡寶忠,

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030； 2.哈爾濱學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150086)

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低溫處理下東農(nóng)冬麥1號(hào)小麥根組織EXPA基因的表達(dá)分析

李 飛1，王曉磊2，徐永清1，張俊峰1，董佳敏1，苗 宇1，馮 旭1，李鳳蘭1，胡寶忠1,2

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030； 2.哈爾濱學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150086)

寒地冬小麥膨脹素(Expansin)基因的表達(dá)特性同根系建成密切相關(guān)，而形成發(fā)達(dá)的根系是高寒地區(qū)冬小麥成功越冬返青的關(guān)鍵。為明確低溫對(duì)高寒地區(qū)冬小麥膨脹素基因表達(dá)特性的影響，進(jìn)而提高冬小麥對(duì)寒冷的適應(yīng)性，以高抗寒冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)為試驗(yàn)材料，以正常冬小麥濟(jì)麥22號(hào)為對(duì)照材料，運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)經(jīng)不同低溫處理的小麥幼苗根組織中編碼α-expansin(EXPA)的基因 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7的表達(dá)特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在4 ℃、-10 ℃和-20 ℃低溫處理下，高抗寒冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)中 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量與對(duì)照相比呈現(xiàn)顯著性上升，其中，4 ℃處理?xiàng)l件下， TaEXPA6和 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量變化幅度較明顯，-10 ℃處理?xiàng)l件下， TaEXPA5基因的相對(duì)表達(dá)量變化幅度較明顯，-20 ℃處理?xiàng)l件下， TaEXPA5和 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量變化幅度較明顯。說明低溫影響小麥根組織中 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因的表達(dá)，三個(gè)基因與抗御低溫脅迫具有相關(guān)性，并且各基因表達(dá)存在一定的協(xié)作性。

低溫；高抗寒冬小麥；EXPA；實(shí)時(shí)定量PCR

黑龍江省位于溫帶大陸性季風(fēng)氣候地帶，一般1月份氣溫最低達(dá)-41～-33 ℃，嚴(yán)重制約著越冬性冬小麥的生長(zhǎng)[1-2]。雖然冬小麥具有一定的抗寒能力，但返青期由于溫度較低而生長(zhǎng)變緩，會(huì)導(dǎo)致其抗寒能力減弱，加之在高寒地區(qū)倒春寒現(xiàn)象頻繁發(fā)生，嚴(yán)重限制著冬小麥種植區(qū)域的擴(kuò)大[3-5]。因此，研究冬小麥的抗寒性，對(duì)于豐富植物抗寒理論、擴(kuò)大高寒地區(qū)土地復(fù)種指數(shù)具有重要意義。

東農(nóng)冬麥1號(hào)是2007年黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)命名的，由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)歷經(jīng)13年培育而成的高抗寒品種(I級(jí))[6]。目前，對(duì)東農(nóng)冬麥1號(hào)已有所研究，但大多是有關(guān)在生理和細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)等方面來適應(yīng)高寒地區(qū)氣候的研究。蒼 晶等[7]研究表明，溫度降低時(shí)，東農(nóng)冬麥1號(hào)自身保護(hù)性物質(zhì)的積累及抗寒基因的表達(dá)可耐-30 ℃的低溫，在黑龍江省連續(xù)5年內(nèi)種植其成功越冬返青率均高于85%。馮玉磊等[8-9]研究表明，東農(nóng)冬麥1號(hào)的根系較發(fā)達(dá)，對(duì)低溫等脅迫具有一定抵抗力，成為冬小麥在高寒地區(qū)成功越冬的關(guān)鍵。而有關(guān)其分子抗凍機(jī)理方面的研究尚未有明確報(bào)道。

近年來，植物根系生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控越來越受到大家的關(guān)注，植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育受多基因表達(dá)、激素合成與轉(zhuǎn)運(yùn)及外界環(huán)境等多種因素的共同調(diào)控和影響，不僅取決于細(xì)胞數(shù)量的增加，還與細(xì)胞的自身擴(kuò)展密不可分，細(xì)胞壁會(huì)在一定程度上限制植物根系細(xì)胞生長(zhǎng)，細(xì)胞壁的膨脹是植物根系細(xì)胞伸長(zhǎng)的前提。膨脹素(Expansin)又稱擴(kuò)張素或擴(kuò)張蛋白，由α-expansin(EXPA)、β-expansin(EXPB)、γ-expansin(EXLA)和δ-expansin(EXLB)四個(gè)亞家族組成，是植物生長(zhǎng)過程中釋放的一種細(xì)胞壁松弛因子，影響著細(xì)胞壁的伸展，廣泛參與植物根系的形態(tài)建成及生長(zhǎng)發(fā)育[12-14]。Li等[15]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng) TaEXPB23基因在煙草中過表達(dá)時(shí)，可改變煙草幼苗根系的生長(zhǎng)狀況；陳 琰等[16]發(fā)現(xiàn) TaEXPB8基因在小麥初生根的伸長(zhǎng)區(qū)表達(dá)量最高；林 展等[17]在小麥品種3338中，成功克隆了18個(gè)膨脹素基因，其中， TaEXPA4、 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA8基因在根中特異性表達(dá)。俞志明等[18]認(rèn)為 EXPA7基因亞家族成員都含有根毛特異性元件，一般會(huì)在根毛細(xì)胞中特異性表達(dá)。當(dāng)植物處于逆境時(shí)，會(huì)通過增加擴(kuò)展蛋白的積累量調(diào)節(jié)細(xì)胞壁的柔韌性，進(jìn)而適應(yīng)脅迫[19]。雖然目前有關(guān)低溫脅迫冬小麥生長(zhǎng)的抗凍生理研究[20-22]及激素含量的變化影響冬小麥抗寒性的研究[21-25]已有不少進(jìn)展，但有關(guān)冬小麥在極度低溫和溫度變化較快的環(huán)境下根系形態(tài)建成的調(diào)控機(jī)制還不清楚。因此，本研究以經(jīng)不同低溫處理的東農(nóng)冬麥1號(hào)為試驗(yàn)材料，分析低溫對(duì)該小麥中編碼EXPA的 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因相對(duì)表達(dá)量的影響，以期為后續(xù)研究與根系建成密切相關(guān)的膨脹素基因提供新的思路。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料及其處理

高抗寒的冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)(Ⅰ級(jí))為試驗(yàn)材料，正常的冬小麥濟(jì)麥22號(hào) (Ⅳ級(jí))為對(duì)照材料，均由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院小麥育種研究室提供。

東農(nóng)冬麥1號(hào)和濟(jì)麥22的種子經(jīng)溫水浸泡露白后，以行距為3 cm、株距為3 cm播種于苗缽中，出苗前培養(yǎng)環(huán)境設(shè)置為：光照 12 h、20 ℃，黑暗12 h、18 ℃，相對(duì)濕度70%；出苗50%后培養(yǎng)環(huán)境設(shè)置為：光照12 h、25 ℃，黑暗12 h、18 ℃，相對(duì)濕度70%。待植株長(zhǎng)至三葉一心期時(shí)，選取長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗，分別在4 ℃、-10 ℃和-20 ℃培養(yǎng)箱里培養(yǎng)48 h，再置于室溫恢復(fù)0、6、12、24、36和48 h，而溫度對(duì)照材料則一直置于25 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)環(huán)境也均設(shè)置為：光照12 h/黑暗12 h。待處理完后，參照關(guān) 濤等[26]的取樣方法，每個(gè)處理隨機(jī)選取15株幼苗，用雙蒸水洗凈后剪下小麥根，分別稱量0.2 g，3次重復(fù)，用錫箔紙迅速包好，液氮迅速冷凍后于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2RNA的提取及cDNA的合成

使用天澤基因工程有限公司的植物RNA試劑盒(CAT#3080)提取總RNA。參考王 杰等[27]和白云鳳等[28]的研究方法，使用UV-240紫外分光光度計(jì)檢測(cè)RNA的質(zhì)量和濃度，OD260/OD280=1.8～2.1，且OD260/OD230>2.0，濃度不小于500 ng·μL-1。使用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)RNA的完整性。將符合標(biāo)準(zhǔn)的RNA使用?；锟萍加邢薰镜腞T-PCR反轉(zhuǎn)錄試劑盒(Cat.No.D0501)進(jìn)行第一鏈cDNA的合成。

1.3實(shí)時(shí)定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)分析

參照林 展等[17]的研究，應(yīng)用Primer Premire 5.0設(shè)計(jì)EXPA家族 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因的qRT-PCR引物(表1)。對(duì)1.2中得到的各處理cDNA進(jìn)行梯度稀釋，根據(jù)Ct值確定最佳反應(yīng)濃度。以確定好的最佳濃度的cDNA為模板，以小麥肌動(dòng)蛋白基因β-actin為內(nèi)參，采用北京全式金生物技術(shù)有限公司的SYBR Green熒光定量PCR試劑盒(AQ131)進(jìn)行qRT-PCR分析。3次重復(fù)。反應(yīng)體系(20 μL)：2×Trans Star○RTop Green qPCR Super Mix 10 μL，正反向引物各0.4 μL，cDNA 1.0 μL，ddH2O 8.2 μL。反應(yīng)在實(shí)時(shí)定量PCR儀(FQD-9620)上進(jìn)行，反應(yīng)程序：94 ℃ 30 s；94 ℃ 5 s，60 ℃ 30 s，40個(gè)循環(huán)；95 ℃ 15 s，60 ℃ 30 s，95 ℃ 30 s，60 ℃時(shí)進(jìn)行熒光信號(hào)的采集，反應(yīng)完成后繪制融解曲線。采用比較Ct法(△△Ct)對(duì)熒光定量PCR的擴(kuò)增數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用2-△△Ct法計(jì)算相對(duì)表達(dá)量，采用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進(jìn)行方差及顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同低溫處理下 TaEXPA5基因的表達(dá)

采用不同低溫處理三葉期小麥幼苗，對(duì)其升至室溫后根中 TaEXPA5基因的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行分析，結(jié)果(圖1)發(fā)現(xiàn)，在不同低溫處理下，東農(nóng)冬麥1號(hào)的處理組與自身材料的對(duì)照組相比， TaEXPA5基因相對(duì)表達(dá)量都明顯偏高，且東農(nóng)冬麥1號(hào)的處理組與濟(jì)麥22號(hào)的處理組相比，相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)穩(wěn)定性變化，在-20 ℃處理時(shí)，濟(jì)麥22號(hào) TaEXPA5基因的相對(duì)表達(dá)量逐漸降低，并且未出現(xiàn)穩(wěn)定性恢復(fù)的狀態(tài)，推測(cè)東農(nóng)冬麥1號(hào) 可能因?yàn)?TaEXPA5基因的表達(dá)使其適應(yīng)低溫脅迫。東農(nóng)冬麥1號(hào)在4 ℃處理時(shí)(圖1a)，升至室溫后根中 TaEXPA5基因的相對(duì)表達(dá)上升幅度較小，推測(cè) TaEXPA5基因表達(dá)受4 ℃低溫處理的影響最?。欢?10 ℃(圖1b)和-20 ℃(圖1c)處理時(shí)，升至室溫后根中 TaEXPA5基因的相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)顯著性升高的趨勢(shì)，分別在36 h、24 h時(shí)表達(dá)量達(dá)到最大值，推測(cè) TaEXPA5基因可能會(huì)在-10 ℃和-20 ℃條件下被誘導(dǎo)，與其抗御低溫具有相關(guān)性。

表1　qRT-PCR分析所用引物Table 1　Primers used for qRT-PCR

2.2不同低溫處理下 TaEXPA6基因的表達(dá)

采用不同低溫處理三葉期小麥幼苗，對(duì)其升至室溫后根中 TaEXPA6基因的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行分析，結(jié)果(圖2)表明，在不同低溫處理下，東農(nóng)冬麥1號(hào)的處理組與自身材料的對(duì)照組相比， TaEXPA6基因相對(duì)表達(dá)量基本上都明顯偏高，且東農(nóng)冬麥1號(hào)的處理組與濟(jì)麥22號(hào)的處理組相比，相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)穩(wěn)定性變化，在-20 ℃時(shí)，濟(jì)麥22號(hào)中 TaEXPA6基因的相對(duì)表達(dá)量逐漸降低，并且未出現(xiàn)穩(wěn)定性恢復(fù)的狀態(tài)，推測(cè)東農(nóng)冬麥1號(hào)能抵御低溫的脅迫，可能與 TaEXPA6基因的表達(dá)有關(guān)。東農(nóng)冬麥1號(hào)在4 ℃(圖2a)處理時(shí)，升至室溫后根中 TaEXPA6基因的相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)顯著性升高的趨勢(shì)，在48 h表達(dá)量達(dá)到最大值，而-10 ℃(圖2b)和-20 ℃(圖2c)處理時(shí)，升至室溫后根中 TaEXPA6基因的相對(duì)表達(dá)上升幅度較小，說明 TaEXPA6基因的表達(dá)可能受到4 ℃低溫處理的誘導(dǎo)。

a:4 ℃處理；b：-10 ℃處理；c:-20 ℃處理；A：東農(nóng)冬麥1號(hào)處理組；A1：東農(nóng)冬麥1號(hào)對(duì)照組；B：濟(jì)麥22號(hào)處理組；B1：濟(jì)麥22對(duì)照組；*和**分別表示室溫恢復(fù)一段時(shí)間后的相對(duì)表達(dá)量與室溫恢復(fù)0 h的相對(duì)表達(dá)量在0.05和0.01水平上差異顯著。下同。

a:Treatment under 4 ℃; b:Treatment under -10 ℃; c:Treatment under -20 ℃; A:Dongnongdongmai 1 under low temperature treatment; A1:Dongnongdongmai 1 without treatment; B:Jimai 22 under low temperature treatment; B1:Jimai 22 without treatment; * and ** indicate significant difference between the relative expression ofEXPAgene in the material recovering for a period at room temperature and the relative expression ofEXPAgene in the same material recovering for 0 h at room temperature at 0.05 and 0.01 levels,respectively.The same as below.

圖1不同溫度處理下 TaEXPA5基因的相對(duì)表達(dá)量

Fig.1Relative expression of TaEXPA5 gene under the treatments of different temperature

2.3不同低溫處理下 TaEXPA7基因的表達(dá)

采用不同低溫處理三葉期小麥幼苗，對(duì)其升至室溫后根中 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量進(jìn)行分析，結(jié)果(圖3)表明，在不同低溫處理下，東農(nóng)冬麥1號(hào)的處理組與自身材料的對(duì)照組相比， TaEXPA7基因相對(duì)表達(dá)量基本上都明顯偏高，且東農(nóng)冬麥1號(hào)的處理組與濟(jì)麥22號(hào)的處理組相比，相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)穩(wěn)定性變化，在-20 ℃時(shí)，濟(jì)麥22號(hào) TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量逐漸降低，并且未出現(xiàn)穩(wěn)定性恢復(fù)的狀態(tài)，推測(cè)可能由于 TaEXPA7基因的存在使東農(nóng)冬麥1號(hào)具有較強(qiáng)的抗寒性。東農(nóng)冬麥1號(hào)在-10 ℃(圖1b)處理時(shí)，升至室溫后根中 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)上升幅度較小，隨恢復(fù)期時(shí)間的延長(zhǎng)，變化量幾乎不變趨于平穩(wěn)狀態(tài)，而4 ℃(圖1a)和-20 ℃(圖1c)處理時(shí)，升至室溫后根中 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量呈現(xiàn)顯著性升高的趨勢(shì)，分別在24 h、48 h表達(dá)量達(dá)到最大值，說明 TaEXPA7基因的表達(dá)受到-10 ℃低溫處理的影響最小，而4 ℃和-20 ℃的溫度處理會(huì)誘導(dǎo) TaEXPA7基因的表達(dá)。

圖2　不同溫度處理下 TaEXPA6基因的相對(duì)表達(dá)量

3　討 論

寒害是影響高寒地區(qū)冬小麥種植的主要因素，因此研究抗寒基因的表達(dá)對(duì)高寒地區(qū)尤為重要。研究表明，低溫脅迫促使植物體內(nèi)積累或合成大量蛋白及參與應(yīng)激耐受性相關(guān)的小分子來抵御低溫，但不同品種的冬小麥抗寒性差異顯著[29-30]。本研究通過對(duì)冬小麥不同品種的三個(gè)基因研究顯示，不同低溫處理下，高抗寒冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)的處理組與自身材料的對(duì)照組及正常冬小麥濟(jì)麥22號(hào)的對(duì)照組相比，基因相對(duì)表達(dá)量呈明顯上升趨勢(shì)，推測(cè)高抗寒冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)可在黑龍江地區(qū)種植與該植物中存在 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因密切相關(guān)，三個(gè)基因相對(duì)表量的大小可能與其抗御低溫脅迫的能力呈 現(xiàn)正相關(guān)。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)三個(gè)基因相對(duì)表達(dá)量達(dá)到最高值時(shí)時(shí)間點(diǎn)不同，推測(cè)各基因間的表達(dá)存在一定的協(xié)作性，與Liu等[31]、Wu等[32]和Palapol等[33]有關(guān)基因之間共同發(fā)揮作用調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的研究進(jìn)程一致。

圖3　不同溫度處理下 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量

本研究還得知，不同低溫處理，在相同抗寒性品種中相同膨脹素基因的相對(duì)表達(dá)量會(huì)存在差異；相同低溫處理，在不同抗寒性品種中相同膨脹素基因的相對(duì)表達(dá)量也不同，推測(cè)可能與 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因所行使的功能不同有關(guān)。但當(dāng)植物伴隨著在室溫中恢復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)，高抗寒冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)基因的相對(duì)表達(dá)量均發(fā)生穩(wěn)定性恢復(fù)。陳儒鋼等[34]研究也表明，在基因表達(dá)受到脅迫時(shí)，基因表達(dá)量會(huì)升高，但當(dāng)?shù)蜏孛{迫時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，基因的表達(dá)量會(huì)急劇下降，在恢復(fù)期逐漸恢復(fù)正常。但在-20 ℃處理?xiàng)l件下，在對(duì)照材料正常冬小麥濟(jì)麥22號(hào)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)室溫恢復(fù)48 h時(shí)， TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因的相對(duì)表達(dá)量會(huì)突然下降，且并未表現(xiàn)恢復(fù)生長(zhǎng)的狀態(tài)，推測(cè)可能在極度低溫條件下，高抗寒冬小麥可能因?yàn)?TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因的快速表達(dá)從而抵御低溫的脅迫而成功越冬；正常冬小麥在受到低溫脅迫時(shí)，EXPA基因尚未快速表達(dá)，從而影響正常冬小麥的生長(zhǎng)機(jī)制導(dǎo)致不能成功完成越冬返青。

王曉楠等[22]研究發(fā)現(xiàn)，分蘗節(jié)和根系的損害程度決定冬小麥能否成功越冬返青，發(fā)達(dá)的根系和健壯的分蘗節(jié)有利于冬小麥成功越冬。在研究激素處理擬南芥根系實(shí)驗(yàn)中，Cho等[35]和Lin等[36]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在根中 AtEXP7基因轉(zhuǎn)錄水平提高7倍時(shí)，根毛生長(zhǎng)區(qū)表皮細(xì)胞所占總表皮細(xì)胞數(shù)的比例增加了約38%。而生長(zhǎng)區(qū)是根系生長(zhǎng)的主要區(qū)域，對(duì)高寒地區(qū)冬小麥的成活有著重要影響。本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)?shù)蜏靥幚矶←湑r(shí)，高抗寒冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)中編碼EXPA的三個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量與自身材料的對(duì)照組及正常冬小麥濟(jì)麥22號(hào)的對(duì)照組相比呈現(xiàn)顯著性上升，猜測(cè)在低溫處理下，根中編碼EXPA的三個(gè)基因相對(duì)表達(dá)量的提高，可能會(huì)使根毛生長(zhǎng)區(qū)表皮細(xì)胞增多，從而降低根系在寒冷情況下的受損情況。高抗寒的冬小麥東農(nóng)冬麥1號(hào)在高寒地區(qū)能夠成功越冬，猜測(cè)離不開 TaEXPA5、 TaEXPA6和 TaEXPA7基因的相互作用，三個(gè)基因可能參與低溫脅迫下植物根系的形態(tài)建成，成功完成冬小麥在高寒地區(qū)的越冬返青。但是，目前對(duì)于EXPA基因表達(dá)是如何調(diào)控根系生長(zhǎng)的，以及與冬小麥抗寒之間的作用機(jī)理還有待于進(jìn)一步研究。

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Expression Analysis ofEXPAGene in Root Tissues of Winter Wheat Dongnongdongmai 1 under Low Temperature Treatment

LI Fei1,WANG Xiaolei2,XU Yongqing1,ZHANG Junfeng1,DONG Jiamin1,MIAO Yu1,FENG Xu1,LI Fenglan1,HU Baozhong1，2

(1.College of Life Sciences,Northeast Agricultural University,Harbin,Heilongjiang 150030,China;2.Harbin University,Harbin,Heilongjiang 150086,China)

The expression characteristics of expansin genes in winter wheat in cold region are closely associated with the establishment of root system. Thus,forming developed root system is crucial for winter wheat to overwinter and return green successfully in cold region. In order to investigate the effect of low temperature on the expression characteristics of expansin genes in winter wheat and enhance its adaptation in chilling condition,in this study,the expression characteristics of seedling root tissues TaEXPA5， TaEXPA6 and TaEXPA7 genes were analyzed in different low temperature by quantitative real-time PCR with the cold-resistance variety Dongnongdongmai 1 as experiment material and cold-sensitive variety Jimai 22 as control. The results showed that compared with control sample,the expression of TaEXPA5, TaEXPA6 and TaEXPA7 genes in Dongnongdongmai 1 was significantly higher under 4 ℃,-10 ℃ and -20 ℃,respectively. The relative expression of TaEXPA6 and TaEXPA7 genes changed distinctly under 4 ℃. Similarly,under the treatment of -10 ℃,the variation of TaEXPA5 expression was definitely large. At the meanwhile,the relative expression of TaEXPA5 and TaEXPA7 genes changed significantly under the treatment of -20 ℃. It indicates that low temperature has effect on the expression of TaEXPA5, TaEXPA6 and TaEXPA7 genes in root tissues of winter wheat. These three genes are correlated to resist the low temperature stress and there exists certain cooperation among the expression of the three genes.

Low temperature; Winter wheat with high cold resistance; EXPA; Quantitative real-time PCR

2016-02-26

2016-05-25

國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目(J1210069)；中俄國(guó)際合作項(xiàng)目(2013DFR30270)

E-mail:1083660391@qq.com

李鳳蘭(E-mail:lifenglan@neau.edu.cn)；胡寶忠(E-mail:bzhu@neau.edu.cn)

S512.1；S330

A

1009-1041(2016)09-1159-08

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-08-31

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160831.1649.012.html