小麥耐低磷脅迫相關(guān)性狀的QTL定位及低磷脅迫誘導(dǎo)基因和蛋白的表達(dá)譜分析.pdf

1、土壤缺磷是限制作物產(chǎn)量提高的主要的非生物脅迫之一。進(jìn)行磷高效基因的定位和低磷脅迫誘導(dǎo)基因和蛋白的表達(dá)譜分析能夠?yàn)橹参锪谞I(yíng)養(yǎng)改良和磷高效育種提供有用的信息。 1.本研究以小麥重組近交系群體(農(nóng)大3338×Altgold)為材料，結(jié)合SSR高密度遺傳圖譜，定位了小麥苗期性狀(分蘗數(shù)、地上鮮重、地上干重和總干重)及耐低磷脅迫性狀位點(diǎn)39個(gè)(LOD>2)，分布在11條染色體上，其中單個(gè)位點(diǎn)對(duì)表型貢獻(xiàn)率大于10％的有4個(gè)。本研究還定位與小

2、麥根系性狀(根長(zhǎng)、根數(shù)和根干重)及其低磷脅迫響應(yīng)有關(guān)的QTL30個(gè)(LOD>2)，分布在14條染色體上，其中單個(gè)位點(diǎn)對(duì)表型貢獻(xiàn)率大于10％的有5個(gè)。分析發(fā)現(xiàn)，小麥耐低磷脅迫相關(guān)性狀的QTL在染色體上分布不均，在染色體2A、2B、4A、6D和7B上存在QTL集中分布的區(qū)域。分析還發(fā)現(xiàn)，一些位點(diǎn)存在脅迫條件的特異性，部分耐低磷脅迫位點(diǎn)與性狀在不同脅迫條件下的位點(diǎn)重合。根系性狀QTL及其低磷脅迫響應(yīng)QTL是由不同位點(diǎn)所控制的，所定位的根系性狀

3、QTL及其低磷脅迫響應(yīng)QTL在染色體上分布不均，其中在染色體7B上共檢測(cè)到多達(dá)7個(gè)位點(diǎn)?？刂菩←溎偷土酌{迫能力相關(guān)性狀及根系對(duì)低磷脅迫響應(yīng)基因分散于雙親中，聚合這些來(lái)自雙親的增效等位基因，將有可能選育出磷效率明顯提高的小麥品種。 2.本研究利用Affymetrix公司生產(chǎn)的包含61，127個(gè)探針的小麥基因芯片，分別構(gòu)建了磷高效小麥基因型(洛夫林10號(hào))短期(6小時(shí))和長(zhǎng)期(7天)低磷脅迫條件下根系和葉片基因差異表達(dá)譜，共獲得差異

4、表達(dá)探針3，145個(gè)。差異表達(dá)基因的功能不僅涉及了碳氮代謝、光合作用和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等過(guò)程，還包括轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等調(diào)控途徑。深入分析發(fā)現(xiàn)，與激素代謝、激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及其響應(yīng)有關(guān)的基因也參與了小麥低磷脅迫響應(yīng)基因的調(diào)控。本研究首次構(gòu)建了小麥低磷脅迫誘導(dǎo)差異表達(dá)基因表達(dá)譜，并利用比較基因組學(xué)和生物信息學(xué)手段，對(duì)部分低磷脅迫誘導(dǎo)差異表達(dá)基因的功能和表達(dá)模式進(jìn)行了分析，主要包括以下幾類基因：1) 小麥低磷脅迫特異響應(yīng)基因。2) 包括激酶和轉(zhuǎn)錄因子在