野生二粒小麥耐鹽QTLs的遺傳定位和耐鹽基因的克隆與表達(dá)特征分析.pdf

1、ZhejiangA&FUniversityDissertationfortheDegreeofMasterMappingofQTLsConferringtoSaltToleranceinWildEmmerandCloningandExpressionAnalysisofCandidateGeneResponsibletoSaltToleranceCandidate：GUOJia1ianAdviser：ZHOUWei，AssociateP

2、rofessorSpeciality：CropDateofSubmission：December21，2015ZhejiangA&FUniversityLin’an，Zhejiangprovince，PRChinaDecember2015摘要摘要土壤鹽漬化是影響小麥生產(chǎn)的重要因素之一。而小麥基因組龐大，耐鹽QTLs的遺傳定位和候選基因的圖位克隆與功能解析等相關(guān)研究工作遠(yuǎn)落后于水稻(Oryzasativa)、玉米(Zeamays)、大麥(

3、Hordeumvulgate)等大農(nóng)作物。為全面解析小麥耐鹽的分子機(jī)理，培育耐鹽小麥新品種，對(duì)耐鹽基因進(jìn)行遺傳定位、克隆與功能解析在理論研究上具有重要的意義。本研究以中國(guó)春(Triticumaestivum，CS)為背景的野生二粒小麥(Triticumturgidum1，ardicoccoides，TDIC140)染色體臂置換系(CASLs)為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)CASLs在芽期和苗期的耐鹽特征進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明：與其他CASLs相比，CASL

4、slAS、6BL、2BS、4AL和5AL的耐鹽特性顯著優(yōu)于受體親本CS，推測(cè)1AS、6BL、2BS、4AL和5AL染色體臂上可能存在著與耐鹽相關(guān)的QTLs位點(diǎn)。以CASLslAS和6BL為母本，CS為父本創(chuàng)建1ASCS和6BLxCS兩個(gè)F2分離群體；然后結(jié)合F2群體各單株的基因型和表型的鑒定，對(duì)野生二粒小麥耐鹽QTLs進(jìn)行遺傳初定位分析。研究結(jié)果表明，在6BL染色體臂上檢測(cè)到一個(gè)耐鹽主效QTL，定位于標(biāo)記Xbarc24Xbarc354之

5、間，解釋了1890％的表型變異；而在1AS染色體臂上沒有檢測(cè)到耐鹽的主效QTL。利用同源克隆技術(shù)從野生二粒小麥中克隆了CBLl基因的ORF序列。經(jīng)過(guò)與棉花(Gossypiumhirsutum)、水稻(Oryzasativa)和玉米(Zeamays)的CBLl蛋白序列進(jìn)行多重比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，所克隆的CBLl基因與他們具有極高的同源性；該基因含有CBLl蛋白的保守結(jié)構(gòu)域；推測(cè)所克隆的序列即為CBLl基因。利用SSCP分析技術(shù)將CBLl基因定位

6、于染色體臂1AS上。研究表明在材料CASLlAS和CS中，CBLl基因能響應(yīng)鹽脅迫，在1％的鹽脅迫下隨著誘導(dǎo)時(shí)間的推移，其表達(dá)量逐步上升，表達(dá)量在CASLlAS中的上升幅度要顯著高于受體親本CS；鹽誘導(dǎo)3d以后，植株出現(xiàn)鹽害的表型，葉片發(fā)焉枯黃，CBLl基因的表達(dá)量也逐步降低。亞細(xì)胞定位發(fā)現(xiàn)CBLl基因定位于細(xì)胞質(zhì)中，暗示在小麥中此基因可能通過(guò)在細(xì)胞質(zhì)中調(diào)節(jié)K／Na比而響應(yīng)鹽脅迫。本研究將為耐鹽基因的精細(xì)定位和圖位克隆奠定研究基礎(chǔ)。關(guān)鍵