基于转录组测序的小麦旗叶表皮蜡质差异表达基因分析

温宏伟，党一飞，董凡凡，陈 楠，张明义，武棒棒，逯腊虎，杨 斌

（1.山西农业大学小麦研究所，山西临汾 041000；2.临汾市农业技术推广站，山西临汾 041000）

小麦作为我国主要的粮食作物之一，保障其产量稳定和提高其抗逆性具有重要意义。表皮蜡质是植物与外界环境接触的第1 道物理屏障，不仅可以限制植物的非气孔水分散失、提高植物抗旱能力，而且还能帮助植物减轻机械损伤、病虫害入侵，保护植物免受高温和强紫外线辐射的危害[1-2]，在抵御生物胁迫与非生物胁迫方面发挥着重要的作用[3-5]。因此，研究小麦叶片表皮蜡质调控基因及机制，对于逆境条件下保障小麦产量形成具有重要意义[6]。

蜡质的合成及调控机理研究虽始于20 世纪中叶，但小麦表皮蜡质由于其组分与合成过程的复杂性，大多数还停留在蜡质成分和结构的研究上[7]。目前，蜡质分子调控方面的研究多以模式作物拟南芥为研究对象，在拟南芥和水稻中发现了许多参与蜡质合成和调控的基因[8-9]，如拟南芥中CER1 的过表达导致烷烃大量积累[10]，CER4（AtFAR3）的过表达诱导伯醇的产生[11]。ZHOU 等[12]研究发现，水稻中OsWR2 通过上调穗部超长链脂肪酸合成基因CER6/CUT1、FDH2、FAE 和LACS1 的表达水平，调节蜡质的合成与积累。而有关小麦表皮蜡质分子调控机制的研究较少，CHAI 等[13]从小麦中克隆出了参与伯醇合成的几个编码脂肪酰基辅酶A 还原酶的基因TaFARs，刘晓宇等[14]对TaFAR10 进行了克隆和功能验证，LI 等[15]通过研究小麦蜡质缺失突变体w5 发现，β-二酮的生物合成阻断，进而抑制蜡质合成。……