西南糯玉米地方品種waxy基因突變類型的初探.pdf

1、糯玉米其糯質(zhì)受隱性突變基因waxy(wx)控制，其特點(diǎn)是籽粒胚乳中的淀粉幾乎全為支鏈淀粉。糯玉米具有許多優(yōu)良特性，品質(zhì)極佳，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是食品、紡織、造紙、釀造、飼料等行業(yè)的重要原料。國(guó)外研究者對(duì)糯玉米突變體研究認(rèn)為，由于Ac/Ds、Spm/En轉(zhuǎn)座子及反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子插入到玉米Waxy基因側(cè)翼區(qū)、內(nèi)含子、外顯子中，或Waxy基因內(nèi)發(fā)生缺失，影響Waxy基因的正確表達(dá)，而使直鏈淀粉合成受阻。我國(guó)糯玉米的種質(zhì)資源極其豐富，其中大部份分

2、布于西南地區(qū)。西南地區(qū)是糯玉米遺傳多樣性中心。有必要探明西南區(qū)糯玉米糯質(zhì)表型的遺傳機(jī)制，為糯玉米種質(zhì)資源保存利用及育種提供參考。 本研究以6份西南地區(qū)糯玉米、2份西南硬粒玉米、1份由來(lái)自黃淮海代表種質(zhì)唐四平頭選育的自交系黃早四、2份美洲糯玉米和3份美洲普通玉米為研究對(duì)象，通過測(cè)定Waxy基因編碼區(qū)序列，分析西南地區(qū)糯玉米地方品種waxy基因的序列、結(jié)構(gòu)特征和遺傳機(jī)制?，F(xiàn)將研究結(jié)果概括如下： 1.本研究發(fā)現(xiàn)在6份西南糯玉米

3、中，云南蒙自早白糯、云南鎮(zhèn)康偏頭糯和貴州安龍長(zhǎng)沖白糯在第9外顯子內(nèi)有一個(gè)16bp的重復(fù)插入序列，這是一種未見報(bào)道的Waxy基因突變類型。通過氨基酸序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)插入序列編碼氨基酸QHHAP位于glycogensynthase結(jié)構(gòu)域，該位置發(fā)生突變，可能會(huì)對(duì)糖原合成酶產(chǎn)生影響，導(dǎo)致酶失活。由此推測(cè)，第9外顯子的16bp插入片段是西南糯玉米waxy基因一種新的突變類型。 2.云南西雙版納四路糯具有一系列玉米原始性狀，很多研究者都把它作

4、為研究對(duì)象。我們對(duì)其測(cè)序發(fā)現(xiàn)，它在第10外顯子內(nèi)存在一個(gè)15bp缺失序列，缺失片段大小和位置都與田孟良(2008)等在早白糯、偏頭糯、長(zhǎng)沖白糯等12份西南糯玉米中發(fā)現(xiàn)的一樣。缺失序列編碼的氨基酸NKEAL正好位于是Wx蛋白Glycosyltransferasesgroup1結(jié)構(gòu)域的起始區(qū)域，該結(jié)構(gòu)域內(nèi)發(fā)生的突變?yōu)楣δ苋笔屯蛔?，將可能直接?dǎo)致該酶失活。由此推測(cè)，第10外顯子的15bp缺失片段是西南糯玉米waxy基因的主要突變類型之一。

5、 3.在對(duì)Waxy基因編碼區(qū)序列分析過程中，發(fā)現(xiàn)云南鎮(zhèn)康偏頭糯在第2內(nèi)含子結(jié)尾處由正常堿基AG突變?yōu)锳T(位于基因1683bp-1684bp)；廣西柳城糯在第9內(nèi)含子開始處由正常堿基GT突變?yōu)锳T(位于基因3101bp-3102bp)。目前，還未見報(bào)道糯玉米糯質(zhì)表型是由Waxy基因外顯子與內(nèi)含子間剪切位點(diǎn)發(fā)生堿基突變引起的。K.M.Olsen&M.D.Purugganan((2002)研究發(fā)現(xiàn)，糯稻第1內(nèi)含子5’端的剪切位點(diǎn)的堿基