玉米籽粒淀粉合成關(guān)鍵基因sbe Ⅰ、waxy的研究.pdf

1、玉米(zea mays L.)是世界上大范圍種植的作物，玉米淀粉有廣泛的用途，所含直鏈淀粉及支鏈淀粉具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此，開展高直鏈淀粉玉米育種及糯玉米育種有重要的生產(chǎn)和加工意義。控制直鏈淀粉含量的主效基因?yàn)閍e基因，同時還有許多修飾基因共同起作用，本研究對高直鏈淀粉玉米的研究即旨在探究sbeⅠ基因是否是ae基因的關(guān)鍵修飾基因。本實(shí)驗(yàn)室前人研究表明，美國高直鏈淀粉玉米自交系GEMS-0067攜帶突變的ae基因及突變的sbeⅠ基因，本

2、研究利用GEMS-0067以及具有相同突變ae基因的高直鏈淀粉玉米自交系HAM(sbeⅠ基因未突變)構(gòu)建F2分離群體，對sbeⅠ基因進(jìn)行QTL分析。
　　 糯玉米其糯質(zhì)受隱性waxy基因控制，國外研究者對糯玉米突變體研究發(fā)現(xiàn)，由于轉(zhuǎn)座子插入到玉米wacy基因或waxy基因內(nèi)發(fā)生突變，影響waxy基因的正確表達(dá)，而使直鏈淀粉合成受阻。我國是糯玉米發(fā)源地，糯玉米的種質(zhì)資源極其豐富。因此，本研究以3份糯玉米自交系為研究對象通過對糯玉米

3、waxy基因的研究，為闡明糯玉米糯質(zhì)表型形成提供理論參考。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 (1) sbeⅠ基因是ae基因的關(guān)鍵修飾基因，對直鏈淀粉的貢獻(xiàn)率為49％;
　　 (2)三個糯玉米自交系waxy基因的啟動子均發(fā)生變異，三者有一處共同的變異且位于預(yù)測的調(diào)控因子結(jié)合位點(diǎn);
　　 (3) waxy-A的waxy基因cDNA序列有4個SNP，其中僅有發(fā)生在第4外顯子的突變464(A-G)導(dǎo)致氨基酸的變異

4、Asp155→Gly155，該變異減弱了GBSSⅠ與淀粉的結(jié)合。
　　 (4) waxy-B的waxy基因第7外顯子缺失4bp，第7內(nèi)含子缺失26bp，由于該位置恰好位于第7外顯子與第7內(nèi)含子的連接處，有可能會導(dǎo)致剪切位點(diǎn)改變從而使waxy-A的waxy基因cDNA插入36bp原本屬于第7內(nèi)含子的片段，提取淀粉體，純化結(jié)合蛋白未檢測到GBSSⅠ;
　　 (5) waxy-C的waxy因第2外顯子(172-174)有堿基C