我國玉米自交系維生素A基因crtRB1和lcyE的等位變異分析.pdf

1、維生素A(vitamin A，VA)又名視黃醇，是人體和動(dòng)物必需的13種維生素之一，在人體中可以維持視力并且促進(jìn)骨骼生長。人類所需的VA主要通過日常飲食來獲得，食物中缺乏VA將直接影響人類的身體健康。玉米作為三大糧食作物之一，是很多國家和地區(qū)的主食，因此，提高玉米中VA原的含量是保證該地區(qū)人民健康的重要前提。2010年，Yan等通過對(duì)玉米中類胡蘿卜素的生物合成途徑及其相關(guān)基因的研究，發(fā)現(xiàn)β羥化酶基因(crtRB1)可使β胡蘿卜素含量增加

2、18倍，ε番茄紅素環(huán)化酶基因(lcyE)可以增加β胡蘿卜素對(duì)α胡蘿卜素的比率，從而增加β胡蘿卜素含量。因此，基于這兩個(gè)基因開發(fā)的功能標(biāo)記大大促進(jìn)了高VA玉米的育種研究。為促進(jìn)我國高VA玉米的育種研究，本實(shí)驗(yàn)利用crtRB1和lcyE兩基因不同位點(diǎn)(crtRB13'TE、crtRB15'TE、crtRB1 InDel4和lcyE5'TE)功能標(biāo)記對(duì)我國179份玉米自交系進(jìn)行檢測(cè)。其結(jié)果如下：
　　 1.在179份供試材料中，分別有

3、4.5%的材料含有crtRB13'TE位點(diǎn)的最優(yōu)等位變異；0.6%的材料含有crtRB15'TE位點(diǎn)的最優(yōu)等位變異；1.7%的材料含有crtRB1 InDel4位點(diǎn)的最優(yōu)等位變異；1.1%的材料含有l(wèi)cyE5’TE位點(diǎn)的最優(yōu)等位變異。其中1-7-10-2同時(shí)含有crtRB1基因3個(gè)位點(diǎn)的最優(yōu)等位變異，安徽皖08-67同時(shí)含有crtRB13'TE和crtRB1 InDel4位點(diǎn)的最優(yōu)等位變異。表明這兩個(gè)材料可以作為高VA玉米育種的重點(diǎn)材料

4、。
　　 2.我國六大玉米生產(chǎn)區(qū)中，只有西北灌溉玉米區(qū)和青藏高原玉米區(qū)在4個(gè)位點(diǎn)均未檢測(cè)到最優(yōu)等位變異，且每個(gè)位點(diǎn)等位變異單一。表明這兩個(gè)區(qū)應(yīng)該重視該地區(qū)玉米種質(zhì)的改良和外來種質(zhì)的利用。其余玉米生產(chǎn)區(qū)均含有豐富的等位變異。
　　 3.在6個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群中，只有PA優(yōu)勢(shì)群在lcyE5'TE位點(diǎn)、塘四平頭優(yōu)勢(shì)群在crtRB13'TE位點(diǎn)、旅大紅骨優(yōu)勢(shì)群在crtRB13'TE和crtRB1 InDel4位點(diǎn)檢測(cè)到最優(yōu)等位變異。因

5、此，利用這3個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群，將更有可能創(chuàng)造出高VA玉米材料。其它優(yōu)勢(shì)群均未檢測(cè)到最優(yōu)等位變異。
　　 4.通過對(duì)材料遼138的在crtRB1 InDel4位點(diǎn)的測(cè)序，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的等位變異。該等位變異對(duì)玉米中VA原含量的貢獻(xiàn)和其它品質(zhì)的影響，還有待于進(jìn)一步的研究。
　　 功能標(biāo)記的應(yīng)用大大提高了分子標(biāo)記輔助育種的效率和準(zhǔn)確度，其開發(fā)與應(yīng)用是玉米育種的重要方向。本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果將為我國高VA玉米育種和其它品質(zhì)育種提供一定的基