Abstrakt

Pflanzenspezifisches Homeobox TaWUS-ähnliches Gen, das mit dem Tausendkorngewicht und der Kornzahl in Weichweizen assoziiert ist

Xuemei Si, Shoaib Ur Rehman, Yuquan Wang, Jian Hou, Chenyang Hao, Tian Li, Xueyong Zhang, Hongxia Liu*

Das WUSCHEL-verwandte Homöobox-Gen ( WOX ) ist eine pflanzenspezifische Homöobox, die den Transkriptionsfaktor (TF) enthält. WUSCHEL spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Pflanzen und dem Ernteertrag. In der vorliegenden Studie wurden drei Kopien von TaWUS-like aus den Chromosomen 5A , 5B und 5D von Weichweizen isoliert. TaWUS-likes wurden auf Sequenzpolymorphismus untersucht, um eine Marker Trait Association (MTA) durchzuführen. Zwanzig Variationen von Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) und sechs Inserts und Deletionen (InDels) wurden im Promotor (2,0 kb-3,0 kb) und in den codierenden Regionen unter den drei Kopien von TaWUS-ähnlichen Homöologen identifiziert. Für die Genotypisierung mit hohem Durchsatz wurden kompetitive allelspezifische PCR-Marker (KASP) entwickelt. Bevorzugte Haplotypen standen in signifikantem Zusammenhang mit dem Tausendkorngewicht (TGW) ( 5B-HapI und 5D-HapI ) und der Kornzahl (GN) ( 5A-HapI und 5B-HapI ) in der in China gesammelten Weizenpopulation. Das Genom von TaWUS-like-5B weist mehr Sequenzpolymorphismen auf als das Genom von TaWUS-like-5A und TaWUS-like-5D . Das Fehlen von Sequenzpolymorphismen in den untersuchten diploiden Akzessionen von TaWUS-likes und das Vorhandensein von TaWUS-likes in den untersuchten tetra- und hexaploiden Weizenakzessionen zusammen mit dem polymorphen Informationsgehalt und den Werten der genetischen Diversität weisen darauf hin, dass Polyploidisierungsereignisse zu einer erhöhten genetischen Diversität für TaWUS-like-5A und zu einer verringerten Diversität für TaWUS-like-5B und TaWUS-like-5D führten . Die geografische Verteilung und die Allelhäufigkeit zeigten, dass die bevorzugten Haplotypen eine positive, aber weniger intensive Selektion erfuhren, was auf eine Unternutzung von TaWUS-likes in der Weizenzucht hindeutet. Die entwickelten KASP-Marker können bei der Verbesserung des Getreideertrags durch markergestützte Selektion in Weizenzuchtprogrammen von Nutzen sein.