小麥表皮蠟質基因的定位及蠟質相關cDNA的克隆.pdf

1、絕大多數(shù)陸生植物地上部分的表面覆蓋著一層類似白霜狀的蠟質。表層蠟質具有很多生理生化功能，被視為植物對干旱脅迫做出的一種適應性響應。深入理解其生理生化特性對于植物生物學研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。本研究中我們對小麥表皮蠟質相關基因進行了遺傳分析和分子標記定位，并克隆了幾個蠟質相關cDNA，得到了如下結果： 1 對兩個蠟質分離群體F<,2:3>家系的F<,3>個體進行了離體葉片失水率的測定，結果發(fā)現(xiàn)有蠟小麥葉片離體后的失水速度均低于

2、無蠟小麥葉片。由于所用實驗材料為來源于同一個F<,2>單株的F<,3>分離個體，除了蠟質性狀的差別以外其他性狀基本一致，因此認為表皮蠟質是造成有蠟小麥葉片離體后失水速度低于無蠟葉片的原因，即表皮蠟質的存在可以減緩小麥葉片水分的丟失。 2 采用掃描電鏡對雜交組合9753×3672的F<,3>代有蠟、無蠟植株的葉片和葉鞘進行了觀察。結果發(fā)現(xiàn)：有蠟親本9753和有蠟F<,3>個體葉鞘和葉片的表面覆蓋著大量類似細管狀或細桿狀的蠟質晶體，

3、而無蠟親本3672和無蠟F<,3>個體葉片和葉鞘表面完全沒有蠟質。 3 對9753×3672雜交組合的108個F<,2:3>家系考察蠟質性狀并進行了遺傳分析，結果發(fā)現(xiàn)表皮無蠟質性狀由一個顯性單基因控制，將該基因命名為IW3672。采用BSA法分析，從近2000對SSR引物中篩選到了5個與IW3672基因連鎖的分子標記。應用Mapmaker3.0軟件進行了連鎖分析，結果表明這五個標記與．IW3672基因的連鎖順序為Xbarc124

4、-IW3672-Xcau96-Xcfd51- Xgdm5-Xgdm35，遺傳距離間隔分別為0.9 cM、1.4 cM、0.9 cM、7.2 cM和2.6cM。根據(jù)分子標記在中國春缺體-四體系、雙端體系和缺失系材料上的定位結果，我們推斷IW3672基因位于小麥2D染色體短臂的末端。 對5027×Hubel2467雜交組合的96個F<,2>單株考察蠟質性狀并進行遺傳分析后發(fā)現(xiàn)，表皮蠟質性狀由一個顯性單基因控制，將該基因命名為W246

5、7。采用BSA法分析，從近2000對SSR引物中只篩選到了1個與W2467基因連鎖的分子標記Xksm27-360/450。應用Mapmaker3.0軟件進行了連鎖分析，結果表明標記Xksm27-360/450與W2467基因的連鎖距離為28cM。中國春缺體-四體系和雙端體系定位結果顯示，W2467基因位于小麥2D染色體。 4 利用小麥-水稻比較基因組方法，結合變性PAGE和PCR-SSCP分析篩選到了與IW3672基因連鎖的2個

6、EST標記Xwe6-2090bp/2140bp和Xte6-430bp以及一個SNP標記Xwe7-1920bp，與IW3672基因的遺傳距離分別為0.9cM，1.9cM和4.3cM。 經過對比后發(fā)現(xiàn)，這三個EST衍生的標記與其對應的水稻4號染色體BAC克隆的排列順序完全一致，表明在該區(qū)段小麥和水稻具有良好的微共線性，這為IW3672基因的圖位克隆奠定了基礎。 5 利用其它物種中已經克隆到的表皮蠟質相關基因的序列信息，通過電