玉米是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料,在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。玉米穗軸發(fā)育突變會(huì)改變果穗大小、穗行數(shù)和行粒數(shù)等,從而影響玉米產(chǎn)量。前期的研究中,我們從自育普通玉米自交系中分離得到一個(gè)源于自然突變,穩(wěn)定純合的花序分生組織發(fā)育突變體fea*-9LB030,初步形態(tài)鑒定結(jié)果表明其性狀表現(xiàn)與目前已報(bào)道的大多數(shù)花序分生組織發(fā)育突變體不同,雖然在部分表型上與fea2、fea3、和td1基因類似,但很多性狀又有別于fea2、fea3、和td1基因,有必要對其開展深入的研究。通過對突變體的表型分析、遺傳分析和突變基因的初步定位,以期將該突變基因初步定位到某段染色體區(qū)間,為下一步實(shí)現(xiàn)基因的精細(xì)定位和克隆奠定了基礎(chǔ)。取得的主要研究結(jié)果如下:1、突變體fea*-9LB030性狀表現(xiàn)為:突變體的性狀表現(xiàn)不同于目前所報(bào)道的玉米花序分生組織發(fā)育突變體。其主要性狀表現(xiàn)是:在雌花序中上部正常發(fā)育的穗行中常散布有額外的不完整穗行,穗行數(shù)多且不規(guī)則,導(dǎo)致雌花序頂部扁而寬。雄穗的主軸及分支中上部花序較野生型粗大,其上小穗對成對,呈不規(guī)則排列,密度大,有多聚小穗與多聚小花現(xiàn)象發(fā)生。2、本研究采用重測序BSA-seq方法對玉米的BC_5F_2群體的抗性極端性狀材料構(gòu)建30+30的混池,并進(jìn)行混池測序,檢測親本間及子代混池間的SNP(single nucleotide polymorphisms,SNP)、InDel(insertion-deletion,InDel)等變異位點(diǎn),獲得與性狀緊密關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記,SNP和InDel交集的結(jié)果:對SNP和InDel關(guān)聯(lián)區(qū)域的交集取交集,共得3個(gè)與性狀相關(guān)的侯選區(qū)域,總長度為18.45 Mb,關(guān)聯(lián)區(qū)域內(nèi)共注釋到基因1,919個(gè),其中非同義突變SNP位點(diǎn)的基因441個(gè),移碼突變基因111個(gè)。3、進(jìn)一步驗(yàn)證在普通玉米自交系R18背景下突變體fea*-9LB030突變性狀受一對隱性基因控制。后代BC_5F_2代分離群體中突變型與野生型的分離比例為1:3。4、基因初步定位結(jié)果表明:基于重測序BSA-seq分析的結(jié)果,結(jié)合SSR標(biāo)記定位群體驗(yàn)證分析,判定該玉米突變體基因fea*-9LB030位于玉米基因組1號染色體48-53Mb之間的5Mb的遺傳范圍內(nèi)。
【學(xué)位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S513
【部分圖文】：

生長錐伸長期：腋芽生長點(diǎn)明顯伸長，長度大于寬度；小穗分長，先在中下部開始出現(xiàn)小穗原始體，繼而逐漸向上、向下進(jìn)行進(jìn)一步分化形成兩個(gè)并列的小穗，小穗原始體可向生長錐頂部后幾個(gè)分化時(shí)期，此時(shí)期是獲得長而大的果穗的關(guān)鍵時(shí)期；小一步分化出兩個(gè)小花原始體，其中一個(gè)發(fā)育為結(jié)實(shí)小花，另一個(gè)時(shí)期是影響果穗粒數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期；性器官發(fā)育形成期：雌蕊迅速，此時(shí)植株所有葉片幾乎全部展開，最后受精結(jié)實(shí)后成為果穗，重要的事件（Furutani I, Sukegawa S, Kyozuka J. 2006）。

圖 2 玉米雌穗發(fā)育突變體WT: 成熟野生型 ra1: RA1 突變體 ra2: RA2 突變體 ra3: RA3 突變體Figure2 Maize ear development mutants.WT: the wild type, ra1: ra1 mutant, ra2: ra2 mutant, ra3: ra3 mutant.BA1 和 BIF2 都與玉米營養(yǎng)生長時(shí)期腋間花序分生組織的發(fā)生(Gallavotti A et al.2008 )對通過候選基因分析法，對 BA1 進(jìn)行了研究表明 BA1 編碼 HLH 蛋白，為 bHLH 轉(zhuǎn)錄因子家族基因，BA早期的調(diào)控的代表基因，其突變體的雄穗沒有分枝，并且雌穗發(fā)育還與其他基因協(xié)同作用，調(diào)控營養(yǎng)生長中橫向分生組織的發(fā)展。 P. et al.2001)根據(jù)對突變體 bif2 的掃描電鏡分析，組織學(xué)觀察及以織的標(biāo)志進(jìn)行 RNA 原位雜交分析，結(jié)果表明，bif2 突變體分枝不能正常形成，對 bif2 及 tassel sheath 雙突變體分析得知，bif2 間分生組織而非苞片原基，BIF2 的突變導(dǎo)致分支及小穗減少，

圖 3 ba1 及 bif2 突變體（McSteen, Pet.al. 2001)A 電鏡掃描野生型雄穗 B ba1 突變體雄穗電鏡圖 C bif2 突變體雄穗電鏡圖D ba1 和 bif2 雙突變體雄穗電鏡圖 E 野生型雌穗圖 F bif2 突變體雌穗Fig.3 ba1 and bif2 mutants (McSteen, P al. 2001).The wild tassel electron micrograph. (B) ba1 mutant male ear electron micrograph. (C) bif2tron micrograph. (D) ba1 and bif2 double mutant tassel electron micrograph. (E) The wild ty(F) bif2 mutant ear.5 年 9 月 Galli 等(Galli M et al.,2015) 以 bif1 和 bif4 突變體為材料研究了路不同模塊對玉米花序形態(tài)建成的影響。進(jìn)一步研究表明，BIF1 及 B的成花過程，其編碼的生長素/吲哚乙酸（Aux/IAA)蛋白是生長素信號成部分，對器官發(fā)生必不可少。同時(shí)，BIF1 及 BIF4 作為生長素信號途，動(dòng)態(tài)控制著 BA1 的表達(dá)，以此進(jìn)一步影響雌穗和雄穗的發(fā)育及形態(tài)示，純合的 bif1 突變體雄穗分枝減少，幾乎沒有小花，失去生殖能力，
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬燕斌;王霞;張樹偉;李換麗;吳霞;王新勝;;棉花突變體種質(zhì)資源創(chuàng)制概述[J];山西農(nóng)業(yè)科學(xué);2018年01期

2 李新鵬;李京琳;陳小朋;曾翔;龍湍;安保光;張維;吳永忠;黃培勁;;玉米突變體庫創(chuàng)制及雄性不育突變體鑒定[J];玉米科學(xué);2018年03期

3 段光前;李碩碩;李鑫;黃開耀;;裂殖壺菌高產(chǎn)油突變體的高通量篩選[J];生物工程學(xué)報(bào);2019年07期

4 潘俏;張舒癑;沈迪;吳家琪;陳春蓮;陳潔;陳勁楓;婁群峰;;黃瓜耐鹽突變體材料的篩選與鑒定[J];南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2018年01期

5 張亞芳;潘存紅;李愛宏;湯雯;武茹;陳宗祥;許愛霞;潘學(xué)彪;;提高水稻插入突變體庫利用效率的嘗試[J];遺傳;2007年07期

6 張萍;姜景彬;楊歡歡;趙婷婷;許向陽;李景富;;番茄EMS突變體庫的構(gòu)建及表型分析[J];北方園藝;2019年07期

7 紀(jì)策;劉源;李丹;Sossah Frederick Leo;楊陽;付永平;李玉;;有害疣孢霉Hypomyces perniciosus遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立及其突變體庫的構(gòu)建[J];菌物學(xué)報(bào);2018年08期

8 張習(xí)春;魯菲菲;呂育松;羅榮劍;焦桂愛;鄔亞文;唐紹清;胡培松;魏祥進(jìn);;兩個(gè)堊白突變體的鑒定及突變基因的圖位克隆[J];中國水稻科學(xué);2017年06期

9 岳麗曉;李登云;張玲玲;;擬南芥衰老相關(guān)突變體lsm3的鑒定和基因克隆[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年20期

10 臧新山;申賢坤;裴文鋒;吳嫚;李興麗;張金發(fā);于霽雯;;甲基磺酸乙酯誘變棉花突變體劑量分析[J];中國棉花;2019年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 彭永彬;水稻穗頂退化突變體paa1019和paa74的基因克隆與功能分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 汪燕;玉米CMS-S型育性恢復(fù)突變體rfl~*04-229和rfl~*04-230候選基因的克隆及轉(zhuǎn)錄表達(dá)與GMS突變體K305ms的初步鑒定[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

3 孫廉平;水稻不育突變體ohms1、difo1和strs1的鑒定、基因定位與功能分析[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 王晶;蕪菁花青素合成相關(guān)差異表達(dá)基因RNA-seq分析及EMS突變體鑒定[D];東北林業(yè)大學(xué);2016年

5 汪秀志;蕪菁花青素合成光不敏感型突變體鑒定及候選基因定位分析[D];東北林業(yè)大學(xué);2018年

6 劉夢洋;大白菜EMS突變體葉色深綠及抗軟腐病基因功能分析[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

7 邱振楠;水稻高溫高光敏感突變體ls1的篩選及基因功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

8 程國新;辣椒(Capsicum annuum L.)可用葉色突變體的篩選鑒定及葉色調(diào)控基因CaPAL功能的初步分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2019年

9 杜柏娟;int突變能夠增強(qiáng)不同溫度下抗病基因誘導(dǎo)的生長缺陷[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

10 王文強(qiáng);細(xì)胞分裂素代謝在小麥滯綠突變體tasg1中的作用及調(diào)控機(jī)制[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張文慧;水稻黃綠葉突變體ygl10-2(t)的遺傳分析與基因定位[D];揚(yáng)州大學(xué);2019年

2 王璐;擬南芥根部細(xì)胞分裂素積累突變體zsr9的篩選鑒定以及功能研究[D];浙江師范大學(xué);2019年

3 齊岳翰;水稻溫敏轉(zhuǎn)綠突變體osv15的鑒定和精細(xì)定位[D];中國計(jì)量大學(xué);2018年

4 張洪凱;一份水稻光滑葉突變體gl6的遺傳分析與基因鑒定[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 林沙;一個(gè)玉米穗軸分生組織突變體表型分析和基因初步定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

6 李彩霞;水稻小粒突變體8308的遺傳鑒定及早衰突變基因d475的功能驗(yàn)證[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

7 賴艷;甜瓜葉色突變體的生理特性、遺傳分析與基因初步定位[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

8 郭瑤琳;擬南芥氣孔應(yīng)答氣候因子相關(guān)突變體的篩選及鑒定[D];天津農(nóng)學(xué)院;2014年

9 郭徐雷;PRL1突變體抑制子IYO調(diào)控miRNA合成的分子機(jī)制研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

10 吳穹宇;OsMsh6突變體的自發(fā)和誘發(fā)點(diǎn)突變的研究[D];浙江大學(xué);2019年

本文編號：2877853