玉米對(duì)生葉序關(guān)鍵候選基因的篩選與克隆.pdf

1、對(duì)生葉序玉米是一種新的變異類型，其特征表現(xiàn)就是在莖稈的同一節(jié)點(diǎn)生長兩片對(duì)生葉片，它蘊(yùn)藏著高產(chǎn)的潛力，是發(fā)育生物學(xué)研究的一種重要遺傳資源，對(duì)育種具有重要的意義。關(guān)于對(duì)生葉序形成的分子機(jī)制方面的研究報(bào)道還是很少，本研究根據(jù)近等基因系對(duì)生葉序玉米（H4D）與互生葉序玉米（H4d）的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)篩選出的差異基因，結(jié)合對(duì)生基因的SSR分子標(biāo)記定位，篩選出玉米對(duì)生葉序候選基因并進(jìn)行了克隆和相關(guān)分析。獲得如下主要結(jié)果:
　　1.利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)

2、并結(jié)合玉米對(duì)生基因OPP-1和OPP-2的SSR分子標(biāo)記定位，將19個(gè)玉米對(duì)生葉序差異基因進(jìn)行了染色體定位，利用比較基因組學(xué)和生物信息學(xué)分析對(duì)染色體定位的差異基因進(jìn)行了詳細(xì)分析，其中11個(gè)對(duì)生葉序差異基因具有同源基因報(bào)道。
　　2.對(duì)11個(gè)具有同源基因功能的差異基因進(jìn)行熒光定量PCR驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)基因表達(dá)量變化與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)較為一致，其中8個(gè)基因在對(duì)生中表達(dá)量顯著提高，3個(gè)基因在對(duì)生中表達(dá)量下降，其中 GRMZM2G343317_T01

3、、GRMZM5G821024_T02和GRMZM2G088293_T01等3個(gè)基因在對(duì)生中表達(dá)量極高，而GRMZM2G065344在互生玉米種表達(dá)量較高。
　　3.結(jié)合差異基因染色體定位與同源性分析，篩選確定了 SSR標(biāo)記定位之間的5個(gè)差異基因作為候選基因，啟動(dòng)子分析表明這些基因啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與激素(生長素、赤霉素等)和光信號(hào)誘導(dǎo)相關(guān)的作用元件，在植物的激素信號(hào)識(shí)別及傳導(dǎo)過程中可能具有重要的作用。
　　4.以對(duì)/互生

4、cDNA為模板,對(duì)候選基因進(jìn)行克隆，并成功克隆出GRMZM2G077744_T01，GRMZM2G064845_T01和GRMZM2G348959_T01基因。經(jīng)測序和氨基酸序列比對(duì)，發(fā)現(xiàn)在H4D和H4d中，GRMZM2G077744_T01基因氨基酸序列同源性為97.30％，GRMZM2G064845_T01同源性為98.85%，GRMZM2G348959_T01同源性為98.50%。氨基酸上序列差異可能與玉米葉序發(fā)生變異有著密切關(guān)系