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功能表型组学和基因组学:揭示小麦的热胁迫反应
发布时间:
2024-10-18
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热胁迫通过改变小麦生理形态性状,破坏细胞的生理生化特性,最终影响其遗传组成,从而严重影响小麦产量形成。因此,利用精确和快速的性状表型分析技术、基因组学工具和作物育种方法培育耐热小麦品种势在必行。目前,基于表型的育种工作耗时费力、成本较高且准确性低,特别是筛选大量基因型面临许多挑战;功能基因组学研究遗传和表观遗传系统,以识别和查明与特定性状相关的基因变异。
本文围绕以下:1)热胁迫对小麦生产造成严重损害;2)小麦在营养和生殖阶段对热敏感;3)基于性状的表型分析有助于理解热反应;4)基因组提供热响应遗传变异;5)功能表型组学和基因组学对耐热小麦品种至关重要,从形态、生理和生化三个方面综述了热胁迫对小麦的影响,重点介绍了提高小麦耐热性的最新育种策略,并强调了结合表型组学和基因组学工具的综合方法。
本文认为,无论是单独使用还是结合使用表型组学和基因组学工具,都有助于克服目前为特定目的快速筛选大量种质的障碍,快速识别与高温相关的所需性状。通过广泛的筛选过程增强的预测能力可以准确地识别与高温相关的特定成分性状相关的基因。这些基因可以结合起来开发出具有耐高温潜力的作物品种,并对应对气候变化确保农业的可持续性至关重要。
图1. 小麦在表型和基因组水平上对热胁迫的反应
图2. 利用表型组学和基因组学工具促进耐热小麦品种的培育
Omar Kayess , Md. Ashrafuzzaman , Md Arifur Rahman Khan , Md. Nurealam Siddiqui , Functional phenomics and genomics: Unravelling heat stress responses in wheat, Plant Stress (2024), doi: https://doi.org/10.1016/j.stress.2024.100601
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