根毛决定根的表面积，是根系构成的关键部分。根系与植物生长密切相关，但在主要作物中根系发育的多样性机制仍不清楚。今天跟大家分享一篇我们9.23文献推送中的文章：ForwardGeneticsApproachRevealsaMutationinbHLHTranscriptionFactor-EncodingGeneastheBestCandidatefortheRootHairlessPhenotypeinBarley(10./fpls..)，发表于-09-03期的frontiersinPlantScience杂志。该文章主要通过正向遗传学的方法，分离到大麦根毛关键基因rhl1并对其功能进行了鉴定。
在大麦无根毛突变体材料Karat（rhl1.b）与大麦测序材料Morex杂交并自交产生的F2分离群体中，正常根毛：无根毛单株呈现3:1的分离比例，说明该基因为单隐性基因。作者前期利用SSR标记，通过筛选F2分离群体中1,个无根毛单株（rhl1隐性纯合），完成了rhl1基因的初步定位工作。并在最近的两个侧翼标记之间鉴定出来个关键交换单株。受限于当时没有高质量大麦参考物理图谱，作者采用多种方法，比如利用GenomeZipper信息、随机选择关键标记附近的基因开发标记等，并结合次级F2分离群体，最终将候选基因定位到3.7cM的一个区间（下图）。
随着栽培大麦材料Morex的高质量物理图谱释放，作者有机会获得rhl1基因对应在Morex上的物理图谱。经过分析后发现，rhl1基因定位在一个~Kb的区间，含有5个高可信基因。作者又进一步利用两个亲本材料在上述区间的多态性位点和关键重组体，缩小候选区间，最终只鉴定到一个编码bHLH转录因子的高可信基因。与野生型材料Karat相比，该基因存在一个A-T的点突变，该突变导致Rhl1基因剪切模式发生了改变，从而破坏了该基因的一个关键LRL结构域并导致了提前终止（下图）。
作者同时还利用该基因的多态性位点检测了F2分离群体中的单株，发现该基因和表型完全共分离，为该基因就是rhl1提供了进一步证据。在筛选关键重组体时，作者鉴定到了两个双交换单株，从而将目标基因锁定到bHLH转录因子上（分别排除了该基因上下游的区间）。根据小编的经验，双交换出现的几率还是非常小的，大家做精细定位时还应该慎重对待，要反复对关键交换单株及其后代进行基因型和表型的确认。
在野生型材料中，该基因在根端分生组织表达量很低，在根的伸长区和分化区表达量很高；相应的在突变体材料中，三个组织或区域中的表达量均显著降低（下图）。另外，来自于栽培品种Pallas的一个天然突变体brb，被认为是rhl1的等位突变。但在该bHLH转录因子基因区域，包括编码区、4.5Kb和1.9Kb的5’和3’区域，brb突变体和野生型材料在gDNA水平上均没有差异。该候选基因在Pallas和其突变体中的表达模式与Karat和rhl1突变体中的表达模式类似，突变体中的表达量显著下降。上述结果表明，brb突变体中可能存在其他基因或机制在起作用。
这篇文章最大的特点就是事无巨细（或者说啰嗦:(），实验结果并不复杂，但文章却足足有19页之多。总体文章的架构就是根据作者具体的实验进程展开的，并没有对实验进行归纳和总结。小编认为这样的写法有利有弊，利的是可以方便很多新手掌握更多的细节，弊的是读起来冗余拖沓。。。大家各取所需吧。
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