玉米是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料,在我國國民經(jīng)濟中占有重要的地位。玉米果穗作為庫器官,其大小直接決定產(chǎn)量高低。玉米穗軸發(fā)育突變會改變果穗大小、穗行數(shù)和行粒數(shù)等,從而影響玉米產(chǎn)量。因而鑒定和克隆穗軸發(fā)育突變基因,發(fā)掘玉米雌穗發(fā)育過程中決定穗行數(shù)性狀的關鍵基因位點,對培育高產(chǎn)玉米新品種有重要意義。本研究以Maizegdb突變體庫訂購的Mu轉(zhuǎn)座子插入突變體為材料(遺傳背景為W22),通過多代自交篩選獲得遺傳穩(wěn)定、表型明顯的穗軸扁平突變體ccf-1(corn cob fasciation 1),UniformMu 編號為 UFMu-07360,通過對突變體的表型鑒定,遺傳分析,Mu插入位點檢測,突變基因的定位,轉(zhuǎn)錄組測序,候選基因的克隆比對等,以期克隆導致突變體表型的基因,為穗軸發(fā)育分子機理的解析奠定基礎。取得的主要研究結(jié)果如下:1.形態(tài)學鑒定和組織掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn):突變體ccf-1雌穗與對照W22相比差異明顯,表現(xiàn)為雌穗穗尖分生組織增生,存在多個生長點,且呈不規(guī)則封閉環(huán)狀排列。穗上部膨大顯著,穗行數(shù)紊亂,在幼穗生長至1-2 cm時即可觀察到表型。經(jīng)過表型鑒定和拷種分析發(fā)現(xiàn):突變體ccf-1果...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．玉米雌穗的早期發(fā)育過程及組織學結(jié)構??ＩＭ：花序分生組織ＳＰＭ：小穗對分生組織ＳＭ：穎花分生組織ＦＭ：花分生組織??

然后形成小穗分生組織，再由小穗分生組織分化出穎??花分生組織，然后形成花分生組織（圖１）。根據(jù)變化過程中的形態(tài)發(fā)育特點，??玉米的雌花序又稱為雌穗，需經(jīng)歷生長錐伸長期、小穗分化期、小花分化期和性??＇?器官形成期等四個生長發(fā)育時期。生長錐伸長期：腋芽生長點明顯伸長，長度大??于寬....

圖２玉米雌穗發(fā)育突變體??

形成分支，兄＾能與似／共定位在相鄰的區(qū)域，其作用對細胞信號進??行調(diào)控，從而決定ＳＰＭ是終止產(chǎn)生分支還是繼續(xù)生長。而當三個基因均發(fā)生突??變后，會產(chǎn)生更多、更長分支的雄穗及小而不規(guī)則的雌穗（圖２）。??［ＸＸＴ３??圖２玉米雌穗發(fā)育突變體??？?ＷＴ：成熟野生型?ｍ／：?ＲＡ１突....

圖５?Ｍ／突變體雌穗發(fā)育??

Ｓ０Ｚ２／ＣＭ及ＣＬＫ２對維管植物有特殊的作用［３６］。??８〇�。。保保薮龋郏常担菅芯勘砻�，在扁穗突變體中，器官的分化不能跟上分生組織??的活動，突變體（圖５）中雌雄花序的發(fā)育均受到了影響，在雌穗發(fā)育的過??程中，７Ｄ／基因編碼一個富含亮氨酸重復的與ＣＺＷ同源的受體蛋白激酶?....

圖１１?／ｅａＪ突變體表型??ＡｅａＪ?（）（左）Ｂ描

??達，以此來調(diào)控果穗發(fā)育，突變后與＞ａ２及表型相似，雌穗頂端出現(xiàn)多個??生長點，穗軸扁化（圖１１）。研究發(fā)現(xiàn)的弱等位基因能提高雜種玉米產(chǎn)量??性狀，從而揭示了一條新的信號調(diào)控及反饋途徑。??１８??

本文編號：3963112