玉米磷酸丙酮酸二激酶(PPDK)基因C4PPDKZm1啟動(dòng)子區(qū)的單倍型分析.pdf

1、目前，玉米已經(jīng)是世界上種植面積最大、單位面積產(chǎn)量最高、用途最廣的農(nóng)作物，人們對(duì)玉米的需求量也在不斷增加。在玉米種植面積不能繼續(xù)擴(kuò)大的情況下，只能通過提高玉米單位面積產(chǎn)量來滿足人們對(duì)玉米日益增長(zhǎng)的需求。影響玉米產(chǎn)量的因素有很多，其中，光合利用率是影響產(chǎn)量的重要因素之一。為了選育出高產(chǎn)的玉米品種，育種工作者提出了高光效育種的方法。對(duì)影響玉米光合作用的分子生物學(xué)特性的細(xì)致化研究，將有助于高光效育種工作的進(jìn)行。
　　磷酸丙酮酸二激酶(PP

2、DK)是C4PPDKZm1基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，是玉米C4光合途徑的一個(gè)關(guān)鍵限速酶，主要在葉片中表達(dá)，該基因表達(dá)量的高低直接影響到玉米光合效率的高低。本研究以該基因的啟動(dòng)子序列為研究對(duì)象，目的是發(fā)掘?qū)υ摶虮磉_(dá)量有顯著影響的序列變異位點(diǎn)(SNPs)，為育種工作者開展高光效育種提供一些理論依據(jù)和技術(shù)支持。研究的主要結(jié)果如下:
　　1.對(duì)C4PPDKZm1基因的表達(dá)模式分析。研究發(fā)現(xiàn)，C4PPDKZm1基因在玉米不同組織中的表達(dá)差異很大，在

3、葉片中最高，在雌穗中最低;在玉米的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段其表達(dá)量呈遞增的趨勢(shì)（苗期至孕穗期），生殖生長(zhǎng)階段同樣也呈遞增趨勢(shì)（授粉后一天至三十天）;在一天當(dāng)中，該基因的表達(dá)量的最高值出現(xiàn)在中午，隨著每天光照時(shí)間的變化而有規(guī)律的變化。
　　2.利用148份玉米材料組成的自然群體為供試材料，對(duì)這148份材料中C4PPDKZm1基因的啟動(dòng)子序列經(jīng)過擴(kuò)增后做重測(cè)序，對(duì)測(cè)序結(jié)果利用軟件進(jìn)行比對(duì)并經(jīng)人工校對(duì)后與這148份材料的C4PPDKZm1基因的表達(dá)

4、量和單株產(chǎn)量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。(1)對(duì)該基因的表達(dá)量做全基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示，在第6號(hào)和第7號(hào)染色體上定位到2個(gè)位點(diǎn)。其中第6號(hào)染色體上所得位點(diǎn)與B73上的位置相近;(2)對(duì)該基因的表達(dá)量與啟動(dòng)子序列做候選基因關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示，共有12個(gè)SNPs被定位到，4個(gè)單堿基突變，8個(gè)堿基缺失，對(duì)該基因的表達(dá)量的貢獻(xiàn)率超過10％的有2個(gè)位點(diǎn);對(duì)12個(gè)SNPs做單倍型分型，共分為11個(gè)單倍型，基因表達(dá)量平均值最高的單倍型是type3，type6單倍型