小麥耐低磷脅迫相關性狀的QTL定位及低磷脅迫誘導基因和蛋白的表達譜分析.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。進行磷高效基因的定位和低磷脅迫誘導基因和蛋白的表達譜分析能夠為植物磷營養(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39個(LOD>2)，分布在11條染色體上，其中單個位點對表型貢獻率大于10％的有4個。本研究還定位與小

2、麥根系性狀(根長、根數(shù)和根干重)及其低磷脅迫響應有關的QTL30個(LOD>2)，分布在14條染色體上，其中單個位點對表型貢獻率大于10％的有5個。分析發(fā)現(xiàn)，小麥耐低磷脅迫相關性狀的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)，一些位點存在脅迫條件的特異性，部分耐低磷脅迫位點與性狀在不同脅迫條件下的位點重合。根系性狀QTL及其低磷脅迫響應QTL是由不同位點所控制的，所定位的根系性狀

3、QTL及其低磷脅迫響應QTL在染色體上分布不均，其中在染色體7B上共檢測到多達7個位點。控制小麥耐低磷脅迫能力相關性狀及根系對低磷脅迫響應基因分散于雙親中，聚合這些來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個探針的小麥基因芯片，分別構建了磷高效小麥基因型(洛夫林10號)短期(6小時)和長期(7天)低磷脅迫條件下根系和葉片基因差異表達譜，共獲得差異

4、表達探針3，145個。差異表達基因的功能不僅涉及了碳氮代謝、光合作用和物質(zhì)轉運等過程，還包括轉錄調(diào)節(jié)，信號轉導等調(diào)控途徑。深入分析發(fā)現(xiàn)，與激素代謝、激素信號轉導及其響應有關的基因也參與了小麥低磷脅迫響應基因的調(diào)控。本研究首次構建了小麥低磷脅迫誘導差異表達基因表達譜，并利用比較基因組學和生物信息學手段，對部分低磷脅迫誘導差異表達基因的功能和表達模式進行了分析，主要包括以下幾類基因：1) 小麥低磷脅迫特異響應基因。2) 包括激酶和轉錄因子在