扁豆抗旱的生理基礎(chǔ)與QTL分析及基因LpMYB1-like克隆.pdf

1、本研究通過對(duì)扁豆不同資源在干旱脅迫條件下的生理生化反應(yīng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)扁豆資源眉豆2012及南匯23在受到相同程度的干旱脅迫條件下，從根系鮮重、相對(duì)含水量、蒸騰效率、與抗旱相關(guān)的可溶性小分子（脯氨酸、可溶性糖）等生理指標(biāo)及超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶活性等生化指標(biāo)表現(xiàn)方面，眉豆2012干旱脅迫的抗性顯著高于南匯23，為抗旱型品種。
　　通過正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)SRAP反應(yīng)體系進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)dNTP及Mg2+濃度對(duì)PCR反應(yīng)具有顯

2、著影響，確定SRAP-PCR在扁豆中的最優(yōu)體系及反應(yīng)條件。通過信息學(xué)手段新開發(fā)大豆中的EST-SSR標(biāo)記，并驗(yàn)證其在扁豆中的通用性。發(fā)現(xiàn)大豆中的SSR在扁豆中的通用性為100％，且具有多態(tài)性。利用SRAP及SSR標(biāo)記，以眉豆2012及南匯23雜交構(gòu)建的F6代群體共114個(gè)單株為基礎(chǔ)，進(jìn)行遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建。圖譜共包含104個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，位點(diǎn)分布于14個(gè)連鎖群上，圖譜覆蓋距離1735.9cM。同時(shí)利用構(gòu)建的圖譜對(duì)扁豆根系鮮重、根系干重及最

3、長(zhǎng)根長(zhǎng)等3個(gè)與干旱抗性相關(guān)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行QTL定位，共檢測(cè)到11個(gè)QTL位點(diǎn)，分別位于7個(gè)不同的連鎖群上。
　　利用扁豆抗旱資源眉豆2012的苗期根系，構(gòu)建干旱脅迫下的正向及反向抑制性消減雜交文庫(kù)。通過文庫(kù)篩選共得到表達(dá)水平存在1.5倍以上差異的序列1,287條，這些序列與大豆中的相關(guān)序列存在80.6%的同源性。同時(shí)分析發(fā)現(xiàn)這些基因涉及到苯丙氨酸代謝途徑、黃酮合成途徑、脯氨酸代謝途徑等與逆境脅迫相關(guān)的途徑。同時(shí)亦發(fā)現(xiàn)與抗旱生理指標(biāo)

4、變化相關(guān)的氨基酸、維生素、可溶性糖、激素及相關(guān)酶類合成及代謝途徑中的酶編碼基因序列。對(duì)正向文庫(kù)中的序列表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，隨著干旱程度的加深，文庫(kù)中的基因表達(dá)上調(diào)可分為三個(gè)主要的類型。
　　對(duì)文庫(kù)篩選得到的扁豆中與抗旱密切相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子LpMYB1-like進(jìn)行克隆，并通過RACE技術(shù)獲得該基因全序列。分析發(fā)現(xiàn)該基因全長(zhǎng)1,093bp，為典型的R2R3-MYB轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)，且在C端具有反式激活活性。該基因在不同組織中對(duì)干旱脅迫響應(yīng)存在差