【研究背景】禾谷类作物小穗与花器官的正常发育是保障结实与籽粒产量的前提。外颖的出现标志着小穗分生组织开始向小花分生组织转变,克隆外颖发育的关键调控基因并明确其分子作用机制,对于完善植物花器官发育的调控模型具有重要意义。大麦eog1(elongated outer glume 1)突变体最早报道于1906年,该遗传材料表现出外颖伸长的表型,是研究花器官发育的重要遗传材料,但是其功能基因尚未克隆。【材料与方法】本研究以大麦地方品种”哈铁系”(HTX)和由它衍生的多个外颖伸长等位突变体为材料,通过遗传分析和基因组测序等方法,克隆并验证调控外颖发育的关键基因;通过亚细胞Viral genetics定位、时空表达谱等方法初步鉴定该基因的表达模式;利用酵母文库筛选、转录组差异分析初步鉴定该基因的调控网络。【结果与分析】通过对HTX和外颖突变体M9630杂交后代的表型鉴定结果,确定外颖伸长由一个隐性基因控制,等位测验证实其与eog1互为等位基因;利用HTX与M9630组合的F2遗传群体分离单株混池测序(BSA)、以及对其他外颖突变体进行候选基因Sanger测序,确定了导致外颖伸长的基因,EOG1基因注释为转录因子。通过烟草瞬时表达及原生质体瞬时表达,鉴定到野生型EOG1和突变型eog1蛋白均定位于细胞质膜及细胞核中;时空表达谱分析发现,野生型EOG1基因在外颖表达量最高,突变体eog1基因在雄蕊表达量最高;酵母文库筛选获得32个EOG1的互作蛋白;转录组差异分析表明受EOG1调控的基因大量富集在MYB类转录因子通路。【结论】点击此处本研究克隆了调控大麦外颖发育的基因eog1,推测其作为一个转录抑制因子调控外颖发育。本研究揭示了大麦外颖发育的调控途径,为阐明不同植物花发育调控Barasertib IC50机制的异同奠定了基础。