小麥氮、磷相關(guān)基因克隆及染色體物理定位.pdf

1、小麥?zhǔn)鞘澜缱钪饕募Z食作物之一，占世界糧食種植面積的17％，提供了大約20％的能量和蛋白質(zhì)。隨著高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種的推廣和栽培措施的提高，在過去幾十年中小麥產(chǎn)量逐年增加。為了滿足人口增長對糧食的需求，到2050年小麥產(chǎn)量必須保證2％的年增長率。小麥產(chǎn)量提高伴隨著化肥的大量使用，其結(jié)果不但增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。提高小麥產(chǎn)量，減少化肥使用量和環(huán)境污染成為急需解決的問題。培育養(yǎng)分高效利用型小麥?zhǔn)墙鉀Q該問題的最佳途徑，其分子

2、機(jī)制的研究至關(guān)重要。
　　 本研究借助基因芯片技術(shù)分析了小麥苗期基因的表達(dá)變化情況，通過克隆定位和電子定位構(gòu)建了小麥氮、磷相關(guān)基因的染色體物理圖譜，得到以下結(jié)果。
　　 1、借助基因芯片技術(shù)分析了小麥苗期不同品種、不同處理和不同組織基因的表達(dá)變化，對在低氮條件下表達(dá)強(qiáng)度變化3倍和在低磷條件下表達(dá)強(qiáng)度變化4倍的基因進(jìn)行了篩選。
　　 2、克隆了48個(gè)響應(yīng)低氮或者低磷信號基因的全長或者部分序列，這些基因包括酸性磷酸酶

3、，無機(jī)磷酸酶，蘋果酸酶，甘油磷酸二脂酶，SPXdomain蛋白，RNaseS-like蛋白前體，WRKY轉(zhuǎn)錄因子等直接參與氮磷代謝和調(diào)控的基因。大量測序顯示這48個(gè)基因含有92個(gè)拷貝，拷貝數(shù)從1～5個(gè)不等。
　　 3、通過中國春缺四體定位，將27個(gè)基因的56個(gè)拷貝定位到相應(yīng)的染色體上。借助于中國春雙端體和缺失系材料，將48個(gè)拷貝定位到染色體區(qū)段，其中4個(gè)拷貝定位到著絲粒上。
　　 4、芯片分析和生物信息學(xué)分析，我們整合了

4、小麥Unigene的序列信息，探針的表達(dá)信息和EST的定位信息，得到316個(gè)響應(yīng)氮磷信號的Unigene，電子定位將這些基因定位到染色體上。
　　 5、364(48+316)個(gè)響應(yīng)氮磷信號的基因，對應(yīng)染色體上的1049個(gè)基因位點(diǎn)，911個(gè)位點(diǎn)分布在不同的染色體區(qū)段上。響應(yīng)低氮和低磷信號的基因位點(diǎn)數(shù)分別為523個(gè)和797個(gè)，其中463個(gè)和676位點(diǎn)能夠分別定位到染色體區(qū)段。
　　 6、構(gòu)建了高密度的氮、磷相關(guān)基因染色體物理