三個(gè)玉米葉色突變體的鑒定和遺傳分析.pdf

1、玉米（Zea mays L.）是世界上重要的糧食作物和飼料原料，其生物和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量主要依賴于光合作用。葉色突變體是研究植物光合作用和光形態(tài)建成的理想材料。大量研究發(fā)現(xiàn)植物類病變突變體盡管表型、類病變程度以及誘發(fā)作用機(jī)理等不盡相同但是不同物種間存在相同或相似的伴隨機(jī)制，尤其在抗病性和細(xì)胞程序性死亡方面更具有研究?jī)r(jià)值。
　　 本研究材料為黃化類病變、白化以及淡綠色三種不同表型的葉色突變體，其中黃化類病變突變體來源于自交系81647，前

2、期已將該突變基因nec-t定位于2號(hào)染色體bin2.02，物理距離大約為131.7Kb的區(qū)間內(nèi)。針對(duì)黃化類病變突變體進(jìn)行了nec-t與nec4基因的等位性分析及突變體死亡機(jī)理的研究。前期在鑒定nec-t表型時(shí)，從81647中又發(fā)現(xiàn)了葉色白化突變體AS-81647，該突變體在培養(yǎng)箱或大田種植，幼苗都表現(xiàn)為白色，在二葉期或三葉期萎蔫死亡，在整個(gè)生長(zhǎng)期間所有葉片表現(xiàn)為白色，植株萎蔫前突變體其他表型特征與正常植株相比無明顯區(qū)別。淡綠色突變體來源

3、于自交系22961中，突變體葉片苗期呈現(xiàn)淡綠色，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，植株生長(zhǎng)到一定階段葉片逐漸變回綠色。對(duì)白化和淡綠色突變體主要開展了遺傳分析及基因定位方面的工作。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.nec4和nec-t基因等位性分析結(jié)果表明二者為同一基因。
　　 2.對(duì)致死的黃化nec-t、白化AS-81647突變體進(jìn)行臺(tái)盼藍(lán)和DAB染色，證明了兩突變體死亡時(shí)，葉片均積累了大量的H2O2，由此推測(cè)活性氧的積累可能是導(dǎo)致組織細(xì)胞死亡

4、的直接原因之一。通過TUNEL檢測(cè)表明nec-t黃化類病變突變體病斑的形成并不是細(xì)胞程序性死亡所致，該突變體細(xì)胞的死亡方式可能是光照誘導(dǎo)下活性氧積累導(dǎo)致的細(xì)胞壞死。
　　 3.通過對(duì)AS-81647和VS-22961突變體光合色素的測(cè)量，確定了AS-81647屬于總?cè)~綠素缺乏突變體，VS-22961突變體中葉綠素a的缺失占主導(dǎo)。光合色素的缺失可能是導(dǎo)致突變體呈現(xiàn)白化和淡綠色性狀的直接原因。
　　 4.通過蒙自2與8164

5、7中的白化突變體（雜合體）雜交，構(gòu)建白化突變基因的F2代定位群體，F(xiàn)2代正常植株與白化突變株的分離比符合3∶1，表明白化突變基因是由一對(duì)隱性核基因控制的。利用F2代群體中492株白化突變的單株，將白化突變基因AS-81647(Albino seedling-81647)定位在玉米第3條染色體bin3.09區(qū)域，位于SSR標(biāo)記umc1052和umc1641之間，與兩者的遺傳距離分別為0.7cM和2.8cM，且與標(biāo)記as47共分離。

6、　　 5.通過自交系23133與淡綠色突變體VS-22961雜交，構(gòu)建淡綠色突變基因的F2代定位群體，遺傳分析和卡方檢驗(yàn)表明該突變基因由一對(duì)隱性核基因控制。利用F2代162株分離單株，將淡綠色突變基因VS-22961（viresent seedling-22961）定位在玉米第1條染色體bin1.05，著絲粒附近，位于SSR標(biāo)記umc1988和y178之間，遺傳距離分別為0.9cM和1.8cM，物理距離大約3Mb，且與標(biāo)記y174、y