玉米小籽粒突变体mn-Mu的基因克隆与转录组分析

玉米籽粒大小是影响产量形成的关键因素.本研究鉴定了一个转座子随机插入的小籽粒突变体 mn-Mu;该突变体相较野生型籽粒变小、种皮皱缩、淀粉含量下降,而醇溶蛋白含量升高.石蜡切片观察发现mn-Mu突变体胚乳发育迟缓,胚乳基底转移层细胞发育缺陷.遗传分析表明 mn-Mu 是由隐性单基因控制的突变,通过图位克隆将突变基因定位在 2 号染色体 57.83～61.91 Mb的区间,其中已克隆的编码细胞壁转化酶的Zm00001d003776(Miniature 1,Mn1)基因在第 5 个外显子上存在一个 1442 bp的转座子插入.等位测试证实,mn-Mu为一个新的Mn1 基因等位突变体.转录组分析表明...

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Published in作物学报 Vol. 49; no. 11; pp. 3122 - 3130
Main Authors 丁孟丽, 王茹茵, 施栋晟, 李莹博, 雷洁, 陈洪宇, 申清文, 王桂凤
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南农业大学农学院/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室/CIMMYT-中国(河南)小麦玉米联合研究中心, 河南郑州 450046 12.11.2023
Subjects
cell wall invertase
籽粒发育
玉米
图位克隆
mn-Mu
细胞壁转化酶
gene mapping
kernel development
transcriptomic analysis
转录组分析
maize
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ISSN0496-3490
DOI10.3724/SP.J.1006.2023.23076

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Summary:玉米籽粒大小是影响产量形成的关键因素.本研究鉴定了一个转座子随机插入的小籽粒突变体 mn-Mu;该突变体相较野生型籽粒变小、种皮皱缩、淀粉含量下降,而醇溶蛋白含量升高.石蜡切片观察发现mn-Mu突变体胚乳发育迟缓,胚乳基底转移层细胞发育缺陷.遗传分析表明 mn-Mu 是由隐性单基因控制的突变,通过图位克隆将突变基因定位在 2 号染色体 57.83～61.91 Mb的区间,其中已克隆的编码细胞壁转化酶的Zm00001d003776(Miniature 1,Mn1)基因在第 5 个外显子上存在一个 1442 bp的转座子插入.等位测试证实,mn-Mu为一个新的Mn1 基因等位突变体.转录组分析表明,Mn1 基因功能缺失影响碳水化合物代谢、储藏物质积累、糖基转移酶活性、细胞壁生物合成和细胞周期调控等生物学过程.本研究鉴定的新的mn1 等位突变体为深入解析籽粒发育的分子调控网络提供了新的遗传材料.
ISSN:0496-3490
DOI:10.3724/SP.J.1006.2023.23076