一个新的玉米Bt2基因突变体的遗传分析和分子鉴定

玉米籽粒发育调控机制的研究对于玉米产量与品质性状的遗传改良十分重要.本研究鉴定了一个新的转座子插入的籽粒皱缩突变体5601Q,遗传分析表明其籽粒缺陷稳定遗传且为单基因隐性突变.构建其B73背景的F2分离群体,通过图位克隆将该突变定位于玉米4号染色体上60.19～62.58 Mb的区间.基因注释分析发现,区间内存在一个已报道参与玉米籽粒发育的基因BRITTLE ENDOSPERM2(Bt2),其编码玉米胚乳淀粉合成途径中的一个限速酶——腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)的小亚基.籽粒储藏物质分析表明,该突变体百粒重及淀粉含量显著...

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Published in作物学报 Vol. 48; no. 3; pp. 572 - 579
Main Authors 徐宁坤, 李冰, 陈晓艳, 魏亚康, 刘子龙, 薛永康, 陈洪宇, 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,河南郑州 450002 12.03.2022
Subjects
玉米;籽粒突变;图位克隆;AGPase;Bt2
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ISSN0496-3490
DOI10.3724/SP.J.1006.2022.13005

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Abstract 玉米籽粒发育调控机制的研究对于玉米产量与品质性状的遗传改良十分重要.本研究鉴定了一个新的转座子插入的籽粒皱缩突变体5601Q,遗传分析表明其籽粒缺陷稳定遗传且为单基因隐性突变.构建其B73背景的F2分离群体,通过图位克隆将该突变定位于玉米4号染色体上60.19～62.58 Mb的区间.基因注释分析发现,区间内存在一个已报道参与玉米籽粒发育的基因BRITTLE ENDOSPERM2(Bt2),其编码玉米胚乳淀粉合成途径中的一个限速酶——腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)的小亚基.籽粒储藏物质分析表明,该突变体百粒重及淀粉含量显著降低,但可溶性糖含量增加为野生型的4.67倍.利用本实验室已确定的Bt2基因突变体1774与5601Q进行等位测验,确认了5601Q是Bt2的一个新的等位突变体.分子鉴定表明,5601Q突变体中Bt2基因的第2个外显子存在一个Mutator 19转座子的插入.综上,5601Q籽粒发育缺陷是由Bt2基因的突变导致,本研究为解析玉米Bt2基因在胚乳储藏物质积累中的作用机制提供了新的种质资源.
AbstractList 玉米籽粒发育调控机制的研究对于玉米产量与品质性状的遗传改良十分重要.本研究鉴定了一个新的转座子插入的籽粒皱缩突变体5601Q,遗传分析表明其籽粒缺陷稳定遗传且为单基因隐性突变.构建其B73背景的F2分离群体,通过图位克隆将该突变定位于玉米4号染色体上60.19～62.58 Mb的区间.基因注释分析发现,区间内存在一个已报道参与玉米籽粒发育的基因BRITTLE ENDOSPERM2(Bt2),其编码玉米胚乳淀粉合成途径中的一个限速酶——腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)的小亚基.籽粒储藏物质分析表明,该突变体百粒重及淀粉含量显著降低,但可溶性糖含量增加为野生型的4.67倍.利用本实验室已确定的Bt2基因突变体1774与5601Q进行等位测验,确认了5601Q是Bt2的一个新的等位突变体.分子鉴定表明,5601Q突变体中Bt2基因的第2个外显子存在一个Mutator 19转座子的插入.综上,5601Q籽粒发育缺陷是由Bt2基因的突变导致,本研究为解析玉米Bt2基因在胚乳储藏物质积累中的作用机制提供了新的种质资源.
Author 徐宁坤
王桂凤
陈洪宇
陈晓艳
薛永康
魏亚康
李冰
刘子龙
AuthorAffiliation 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,河南郑州 450002
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