玉米溫敏自交不親和系HE97的生態(tài)學(xué)遺傳機(jī)理研究及相關(guān)基因的克隆.pdf

1、本研究對玉米溫敏自交不親和材料(TGSI)HE97的生態(tài)學(xué)機(jī)制、遺傳機(jī)理進(jìn)行了研究，并對親和相關(guān)基因進(jìn)行了克隆與功能分析。 利用分期播種和田間葉齡調(diào)查的方法，對HE97的親和性轉(zhuǎn)換機(jī)制進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，HE97親和性轉(zhuǎn)換的敏感時期是雄穗小花分化期(雌穗生長錐伸長期)，主要受日最低溫度的影響，屬于溫敏型自交不親和，其親和性轉(zhuǎn)換的溫度區(qū)間為20-24℃。當(dāng)最低溫度低于20℃時表現(xiàn)不親和，最高溫度高于24℃時表現(xiàn)親和，與日照時數(shù)不

2、存在顯著的相關(guān)關(guān)系。 通過對HE97與鄭58的F2群體進(jìn)行QTLs分析，在第二染色體上檢測到一個影響自交不親和的主效QTL，貢獻(xiàn)率為21.37％，位于SSR標(biāo)umcl635和ncl33之間；該基因在F2:3群體中能同時檢測到，貢獻(xiàn)率為16.8％。經(jīng)典遺傳學(xué)分析與數(shù)量性狀基因定位結(jié)果均表明HE97的自交不親和特性由l對隱性基因控制，命名為tgsil，并通過BSA分池的方法將該基因定位在第二染色體上，與SSR標(biāo)記ncl31的遺傳距離

3、為2.40cM，與bnlgl633之間的遺傳距離為2.44cM。 在本課題研究的基礎(chǔ)上，從HE97親和花絲與不親和花絲的正向差減文庫中挑選了一個與水稻CIPKs高度同源的玉米類CIPKs基因，利用3’RACE技術(shù)和生物信息學(xué)方法對該基因進(jìn)行了克隆(在GenBank上的登陸號是EU424058)。該候選基因cDNA為1918bp，基因組DNA為2520bp，包含一個1332bp的開放閱讀框，編碼443個氨基酸，功能域分析表明靠近N

4、端有一個絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶催化結(jié)構(gòu)域和一個保守的NAF結(jié)構(gòu)域，BLAST分析發(fā)現(xiàn)，該基因與水稻、黑三角葉楊、高粱等生物體的CIPKs基因有很高的相似性。建立了SYBR Green法實(shí)時熒光定量RT-PCR表達(dá)分析系統(tǒng)，研究了該基因在不同植物組織間表達(dá)量差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，玉米候選基因類CIPKs基因在根、莖、葉、花絲、花粉中均有表達(dá)，其中在不親和花粉中表達(dá)量最高，在親和花絲中的表達(dá)量高于不親和花絲中的表達(dá)量，與SSH結(jié)論一致。由于類CI