西南糯玉米地方品種waxy基因突變類型的初探.pdf

1、糯玉米其糯質受隱性突變基因waxy(wx)控制，其特點是籽粒胚乳中的淀粉幾乎全為支鏈淀粉。糯玉米具有許多優(yōu)良特性，品質極佳，具有很高的經(jīng)濟價值，是食品、紡織、造紙、釀造、飼料等行業(yè)的重要原料。國外研究者對糯玉米突變體研究認為，由于Ac/Ds、Spm/En轉座子及反轉錄轉座子插入到玉米Waxy基因側翼區(qū)、內(nèi)含子、外顯子中，或Waxy基因內(nèi)發(fā)生缺失，影響Waxy基因的正確表達，而使直鏈淀粉合成受阻。我國糯玉米的種質資源極其豐富，其中大部份分

2、布于西南地區(qū)。西南地區(qū)是糯玉米遺傳多樣性中心。有必要探明西南區(qū)糯玉米糯質表型的遺傳機制，為糯玉米種質資源保存利用及育種提供參考。 本研究以6份西南地區(qū)糯玉米、2份西南硬粒玉米、1份由來自黃淮海代表種質唐四平頭選育的自交系黃早四、2份美洲糯玉米和3份美洲普通玉米為研究對象，通過測定Waxy基因編碼區(qū)序列，分析西南地區(qū)糯玉米地方品種waxy基因的序列、結構特征和遺傳機制。現(xiàn)將研究結果概括如下： 1.本研究發(fā)現(xiàn)在6份西南糯玉米

3、中，云南蒙自早白糯、云南鎮(zhèn)康偏頭糯和貴州安龍長沖白糯在第9外顯子內(nèi)有一個16bp的重復插入序列，這是一種未見報道的Waxy基因突變類型。通過氨基酸序列比對發(fā)現(xiàn)插入序列編碼氨基酸QHHAP位于glycogensynthase結構域，該位置發(fā)生突變，可能會對糖原合成酶產(chǎn)生影響，導致酶失活。由此推測，第9外顯子的16bp插入片段是西南糯玉米waxy基因一種新的突變類型。 2.云南西雙版納四路糯具有一系列玉米原始性狀，很多研究者都把它作

4、為研究對象。我們對其測序發(fā)現(xiàn)，它在第10外顯子內(nèi)存在一個15bp缺失序列，缺失片段大小和位置都與田孟良(2008)等在早白糯、偏頭糯、長沖白糯等12份西南糯玉米中發(fā)現(xiàn)的一樣。缺失序列編碼的氨基酸NKEAL正好位于是Wx蛋白Glycosyltransferasesgroup1結構域的起始區(qū)域，該結構域內(nèi)發(fā)生的突變?yōu)楣δ苋笔屯蛔?，將可能直接導致該酶失活。由此推測，第10外顯子的15bp缺失片段是西南糯玉米waxy基因的主要突變類型之一。

5、 3.在對Waxy基因編碼區(qū)序列分析過程中，發(fā)現(xiàn)云南鎮(zhèn)康偏頭糯在第2內(nèi)含子結尾處由正常堿基AG突變?yōu)锳T(位于基因1683bp-1684bp)；廣西柳城糯在第9內(nèi)含子開始處由正常堿基GT突變?yōu)锳T(位于基因3101bp-3102bp)。目前，還未見報道糯玉米糯質表型是由Waxy基因外顯子與內(nèi)含子間剪切位點發(fā)生堿基突變引起的。K.M.Olsen&M.D.Purugganan((2002)研究發(fā)現(xiàn)，糯稻第1內(nèi)含子5’端的剪切位點的堿基