Nan et al. Genes 2018, 9, 510; doi:10.3390/genes9100510

First author : Wenzhi Nan

在分枝穗小麦中，花序主轴的中下部可以形成侧生分枝分生组织，最终形成分枝穗状花序。虽然分枝穗小麦的每个穗具有更多的谷粒数和更高的产量潜力，但是关于小麦花序的分枝分生组织发育的遗传基础仍不清楚。本研究通过生物信息学分析了小麦中的ALOG基因家族的系统发育关系；进一步利用Sanger测序技术分析了TtALOG基因及其启动子序列的变异，并通过RNA-seq和qRT-PCR试验分析了这些基因的表达模式。试验结果表明：该家族基因的进化发生在单子叶植物与双子叶植物物种分离进化之后，且在小麦和水稻之间以及小麦多倍化过程中非常保守；TtTAW1-1A对分枝穗小麦分枝分生组织的活性发挥重要的调控作用，且一些TtALOG家族成员可能作用于TtMADS22，TtMADS47和TtMADS55基因的上游，以促进分枝分生组织的活性。本研究为小麦ALOG家族基因参与小麦花序发育过程的分子机理研究提供了新的重要线索。

Figure 1. Morphology of the spikes of a normal head (nh) and the spikes of a branching head (bh).

Figure 2. Phylogenetic relationship and conserved motifs of the selected ALOGs.

Figure 3. Heat map showing the expression profiling of the TtALOG, TtMADS22, TtMADS47, and TtMADS55 genes

Figure 4. Relative abundance of some ALOG homolog mRNAs

Figure 5. Analysis of the mutant ALOG proteins among wheat.

本研究由南文智博士完成，受陕西省科技创新团队项目(2014KCT-25)和西北农林科技大学唐仲英基金项目(A212021709)资助。