玉米分離群體中糯質(zhì)基因（waxy）和超甜基因（shrunken-2）基因的特異PCR鑒定.pdf

1、玉米的Waxy基因編碼顆粒凝結(jié)型淀粉合成酶(GBSS Ⅰ),決定玉米胚乳和花粉中的直鏈淀粉合成.普通玉米(WxWx)籽粒中的淀粉由直鏈淀粉(約25﹪)和支鏈淀粉(約75﹪)組成.糯玉米(wxwx)子粒中幾乎不含直鏈淀粉,全由支鏈淀粉組成.因為不同轉(zhuǎn)座子插入基因序列的不同位點,Wx基因突變成了各種不同的等位基因,使其編碼顆粒凝結(jié)型淀粉合成酶的結(jié)構(gòu)各不相同,活性界于5﹪至95﹪之間.該研究根據(jù)Waxy基因位點等位突變的原理,以野生型Wx基因

2、為模板,設計一套特異PCR引物,分段擴增Waxy基因,并使擴增片段首尾重疊,以利對各種等位突變進行序列分析.結(jié)果表明,用上游引物P1(5′-GGCGTACGAGGAGATGGTGAGGAA-3′)和下游引物P2(5′-CGAAACAAACAGGGCCAAAGATAG-3′)進行特異PCR擴增,可在Waxy基因的3′端(4054-4760bp)檢測出多態(tài)性差異,用以對糯玉米與普通玉米雜交的F2分離群體直接進行基因型檢測,可在苗期區(qū)分糯質(zhì)與

3、非糯質(zhì)分離單株.從130株F2分離群體中,檢測出97個非糯質(zhì)單株,33個糯質(zhì)單株,與成熟后對籽粒進行碘液染色鑒定的結(jié)果完全相符,經(jīng)χ<'2>檢驗也符合3:1的分離規(guī)律.用此套引物對19個不同的糯玉米自交系進行特異PCR擴增,分析Waxy基因位點的多態(tài)性差異.結(jié)果表明,自交系R5至R19的突變位點相同,在Waxy基因的3′端(4054-4760bp);R1和R3的突變位點在Waxy基因的5′端(223-1864bp);R2和R4的突變位點

4、在Waxy基因的5′端(1696-2721bp).淀粉組成分析表明,自交系R5至R19支鏈淀粉在淀粉總量中所占的百分比間差異不顯著,而各自交系產(chǎn)量間差異顯著.玉米的Shrunken-2基因編碼腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)的大亞基.因為轉(zhuǎn)座子的插入,Shrunken-2基因突變?yōu)殡[性shrunken-2,使淀粉合成受阻,籽粒內(nèi)大量積累可溶性糖,表現(xiàn)為超甜玉米.該研究以顯性Shrunken-2基因為模板,設計特異PCR引物,對超甜