玉米對生葉序關鍵候選基因的篩選與克隆.pdf

1、對生葉序玉米是一種新的變異類型，其特征表現(xiàn)就是在莖稈的同一節(jié)點生長兩片對生葉片，它蘊藏著高產(chǎn)的潛力，是發(fā)育生物學研究的一種重要遺傳資源，對育種具有重要的意義。關于對生葉序形成的分子機制方面的研究報道還是很少，本研究根據(jù)近等基因系對生葉序玉米（H4D）與互生葉序玉米（H4d）的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)篩選出的差異基因，結(jié)合對生基因的SSR分子標記定位，篩選出玉米對生葉序候選基因并進行了克隆和相關分析。獲得如下主要結(jié)果:
　　1.利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)

2、并結(jié)合玉米對生基因OPP-1和OPP-2的SSR分子標記定位，將19個玉米對生葉序差異基因進行了染色體定位，利用比較基因組學和生物信息學分析對染色體定位的差異基因進行了詳細分析，其中11個對生葉序差異基因具有同源基因報道。
　　2.對11個具有同源基因功能的差異基因進行熒光定量PCR驗證，發(fā)現(xiàn)基因表達量變化與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)較為一致，其中8個基因在對生中表達量顯著提高，3個基因在對生中表達量下降，其中 GRMZM2G343317_T01

3、、GRMZM5G821024_T02和GRMZM2G088293_T01等3個基因在對生中表達量極高，而GRMZM2G065344在互生玉米種表達量較高。
　　3.結(jié)合差異基因染色體定位與同源性分析，篩選確定了 SSR標記定位之間的5個差異基因作為候選基因，啟動子分析表明這些基因啟動子區(qū)域發(fā)現(xiàn)了多個與激素(生長素、赤霉素等)和光信號誘導相關的作用元件，在植物的激素信號識別及傳導過程中可能具有重要的作用。
　　4.以對/互生

4、cDNA為模板,對候選基因進行克隆，并成功克隆出GRMZM2G077744_T01，GRMZM2G064845_T01和GRMZM2G348959_T01基因。經(jīng)測序和氨基酸序列比對，發(fā)現(xiàn)在H4D和H4d中，GRMZM2G077744_T01基因氨基酸序列同源性為97.30％，GRMZM2G064845_T01同源性為98.85%，GRMZM2G348959_T01同源性為98.50%。氨基酸上序列差異可能與玉米葉序發(fā)生變異有著密切關系