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雄性不育是指植株雄蕊发育异常,不能产生有功能的花粉的现象,在生产中应用这种特性可以降低种子生产成本并增加种子的遗传纯度。玉米雄性不育突变体K305ms由自交系K305经60Co-y射线诱变获得。前期研究发现,该突变体遗传稳定,不育性状由单隐性细胞核基因控制,并已将该不育基因ms305初步定位在染色体2L上。本研究通过设计特异性引物,分析ms305与ms32的同源关系;以K305ms和自交系156为亲本,构建大规模F2定位群体,开发加密标记,利用SSR-BSA技术对目标基因进行精细定位,预测ms305可能的候选基因。主要研究结果如下:1、通过查阅 Maize GDB(http://www.maizegdb.org/)和ms3 的相关文献发现,ms305在染色体位置上与已克隆的不育基因ms32距离相近。m32相对于野生型等位基因(GRMZM2G163233)缺失一个大于1.6kb的片段,该片段包括多个外显子。因此,分段设计了覆盖GRMZM2G163233全部外显子的6对特异性引物。利用这些引物以K305、K305F和K305ms的DNA为模板进行扩增,扩增结果分别送生工生物工程(上海)股份有限公司和北京擎科新业生物技术有限公司测序,测序结果通过DNAMAN进行同源性比较,结果表明ms305与ms32不是等位基因。2、根据Maize GDB(http://www.maizegdb.org/)中公布的玉米自交系B73的序列信息,利用SSRHunter软件在初定位区间,即玉米第2染色体上的SSR标记bnlg469b和bnlg1940的范围内开发新的SSR引物。共获得463对SSR标记,其中发现1对标记在F2分离群体中的可育池(F)和不育池(S)间具有多态性,可用于定位,将此标记命名为Mssr2。3、以K305msX 156的F2为定位群体,选取新开发的SSR标记,以及初定位区间玉米第二条染色体bin2.07-bin2.09范围内已经公布的SSR标记,按照分离群体分组分析法(BSA)筛选引物,先在亲本间筛选出12个多态性标记,再在基因池间筛选,共筛到了 8个多态性标记。将筛到的多态性标记对F2定位群体的所有隐性单株进行PCR扩增,扩增产物用3%的琼脂糖凝胶电泳检测。利用MAPMAKER/EXP 3.0作图软件,对所有隐性单株SSR-PCR扩增结果进行连锁分析,最终将ms305定位在SSR标记umc2601和bnlg1316之间,二者之间的物理距离约1.08M。4、对定位区间的B73基因组的基因结构和氨基酸序列进行分析,然后将该区域转化的氨基酸序列与Nr数据库进行比对,共hit记录206条,同源性100%的记录共有10条。参考K305ms不同时期的转录组数据发现,基因GRMZM2G416964在可育组与败育组中的表达差异显著。根据该基因分别在Nr、GO和KEGG中注释得知,该基因为SKP1样蛋白编码基因,它能和其它可变元件F-box蛋白组成SCF(Skp1-Cull-F-box protein)复合物。介导涉及细胞周期过程、信号转导和转录目标蛋白的遍在蛋白化和随后的蛋白酶体降解等过程。