小麥表皮蠟質(zhì)基因的定位及蠟質(zhì)相關(guān)cDNA的克隆.pdf

1、絕大多數(shù)陸生植物地上部分的表面覆蓋著一層類似白霜狀的蠟質(zhì)。表層蠟質(zhì)具有很多生理生化功能，被視為植物對(duì)干旱脅迫做出的一種適應(yīng)性響應(yīng)。深入理解其生理生化特性對(duì)于植物生物學(xué)研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究中我們對(duì)小麥表皮蠟質(zhì)相關(guān)基因進(jìn)行了遺傳分析和分子標(biāo)記定位，并克隆了幾個(gè)蠟質(zhì)相關(guān)cDNA，得到了如下結(jié)果： 1 對(duì)兩個(gè)蠟質(zhì)分離群體F<,2:3>家系的F<,3>個(gè)體進(jìn)行了離體葉片失水率的測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有蠟小麥葉片離體后的失水速度均低于

2、無蠟小麥葉片。由于所用實(shí)驗(yàn)材料為來源于同一個(gè)F<,2>單株的F<,3>分離個(gè)體，除了蠟質(zhì)性狀的差別以外其他性狀基本一致，因此認(rèn)為表皮蠟質(zhì)是造成有蠟小麥葉片離體后失水速度低于無蠟葉片的原因，即表皮蠟質(zhì)的存在可以減緩小麥葉片水分的丟失。 2 采用掃描電鏡對(duì)雜交組合9753×3672的F<,3>代有蠟、無蠟植株的葉片和葉鞘進(jìn)行了觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：有蠟親本9753和有蠟F<,3>個(gè)體葉鞘和葉片的表面覆蓋著大量類似細(xì)管狀或細(xì)桿狀的蠟質(zhì)晶體，

3、而無蠟親本3672和無蠟F<,3>個(gè)體葉片和葉鞘表面完全沒有蠟質(zhì)。 3 對(duì)9753×3672雜交組合的108個(gè)F<,2:3>家系考察蠟質(zhì)性狀并進(jìn)行了遺傳分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)表皮無蠟質(zhì)性狀由一個(gè)顯性單基因控制，將該基因命名為IW3672。采用BSA法分析，從近2000對(duì)SSR引物中篩選到了5個(gè)與IW3672基因連鎖的分子標(biāo)記。應(yīng)用Mapmaker3.0軟件進(jìn)行了連鎖分析，結(jié)果表明這五個(gè)標(biāo)記與．IW3672基因的連鎖順序?yàn)閄barc124

4、-IW3672-Xcau96-Xcfd51- Xgdm5-Xgdm35，遺傳距離間隔分別為0.9 cM、1.4 cM、0.9 cM、7.2 cM和2.6cM。根據(jù)分子標(biāo)記在中國(guó)春缺體-四體系、雙端體系和缺失系材料上的定位結(jié)果，我們推斷IW3672基因位于小麥2D染色體短臂的末端。 對(duì)5027×Hubel2467雜交組合的96個(gè)F<,2>單株考察蠟質(zhì)性狀并進(jìn)行遺傳分析后發(fā)現(xiàn)，表皮蠟質(zhì)性狀由一個(gè)顯性單基因控制，將該基因命名為W246

5、7。采用BSA法分析，從近2000對(duì)SSR引物中只篩選到了1個(gè)與W2467基因連鎖的分子標(biāo)記Xksm27-360/450。應(yīng)用Mapmaker3.0軟件進(jìn)行了連鎖分析，結(jié)果表明標(biāo)記Xksm27-360/450與W2467基因的連鎖距離為28cM。中國(guó)春缺體-四體系和雙端體系定位結(jié)果顯示，W2467基因位于小麥2D染色體。 4 利用小麥-水稻比較基因組方法，結(jié)合變性PAGE和PCR-SSCP分析篩選到了與IW3672基因連鎖的2個(gè)

6、EST標(biāo)記Xwe6-2090bp/2140bp和Xte6-430bp以及一個(gè)SNP標(biāo)記Xwe7-1920bp，與IW3672基因的遺傳距離分別為0.9cM，1.9cM和4.3cM。 經(jīng)過對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，這三個(gè)EST衍生的標(biāo)記與其對(duì)應(yīng)的水稻4號(hào)染色體BAC克隆的排列順序完全一致，表明在該區(qū)段小麥和水稻具有良好的微共線性，這為IW3672基因的圖位克隆奠定了基礎(chǔ)。 5 利用其它物種中已經(jīng)克隆到的表皮蠟質(zhì)相關(guān)基因的序列信息，通過電