玉米耐旱相關(guān)QTL整合圖譜構(gòu)建及一致性QTL區(qū)域內(nèi)耐旱候選基因發(fā)掘.pdf

1、植物的耐旱性是在其遺傳背景內(nèi)通過生理代謝的不斷調(diào)整對干旱環(huán)境做出的反應(yīng)，其機(jī)制非常復(fù)雜，涉及眾多的基因網(wǎng)絡(luò)。在過去的二十年間，不同研究者使用不同的方法進(jìn)行了大量研究，積累了豐富的數(shù)據(jù)。但一直以來，對玉米耐早基因克隆、基因表達(dá)和QTL分析等研究都是相互獨立的，其實驗設(shè)計、生物材料和統(tǒng)計分析手段都有所不同。如何有機(jī)整合這些重要的數(shù)據(jù)資源用于剖析復(fù)雜玉米耐旱性狀的遺傳學(xué)基礎(chǔ)成為研究者長期以來的追求。基于以上原因本實驗通過生物信息學(xué)整合干旱相關(guān)

2、QTL、基因表達(dá)數(shù)據(jù)、EST數(shù)據(jù)，發(fā)掘育種相關(guān)耐旱基因。主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 1.本實驗利用不同課題的研究成果以及公共的生物信息資源，通過元分析對362個干旱相關(guān)QTL進(jìn)行了整合、優(yōu)化，得到19個一致性QTL。
　　 2.利用分子標(biāo)記在B73基因組的物理定位，挖掘一致性QTL區(qū)域內(nèi)的基因。通過干旱脅迫下EST序列與玉米全長cDNA序列本地化BLAST得到玉米耐旱基因，根據(jù)每條全長cDNA序列錨定的耐旱相關(guān)EST條數(shù)

3、，確定耐旱基因在脅迫條件下的表達(dá)豐度。將耐旱基因與基因組序列進(jìn)行比對定位，得到耐旱基因在染色體中分布密度。整合QTL、干旱相關(guān)EST、基因芯片信息，構(gòu)建玉米耐旱相關(guān)信息平臺得到一致性QTL范圍內(nèi)的耐旱候選基因1285個。
　　 3.對候選基因的本體分析表明，候選基因在生物學(xué)過程中主要參與執(zhí)行代謝、細(xì)胞生長發(fā)育等過程而參與應(yīng)答、轉(zhuǎn)錄相關(guān)基因比例較低；轉(zhuǎn)錄調(diào)控分析表明，候選基因中轉(zhuǎn)錄因子比例較少，部分候選基因的啟動子中含有一個或多個