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玉米是重要的粮食作物和饲料作物和重要的工业原料,在整个生育期内均会受到各种病原物的侵袭,导致其不能正常生长发育,严重影响玉米的产量和品质。由SCMV(Sugarcane mosaic virus)病毒引起的玉米矮花叶病是世界上普遍发生危害严重的一类病毒性病害,选育和推广种植抗矮花叶病玉米品种是防治此病害的最根本途径。在筛选优异抗源的基础上,挖掘和利用抗病基因是培育抗病品种的基础。课题组前期分别以感病自交系Mo17和抗病自交系四一为轮回亲本和供体亲本,构建一系列在第3染色体抗病区间分离(Rscmv2)而在第6染色体抗病区间不分离(Rscmv1)的近等基因系群体,将Rscmv2精细定位在了196.5 kb的区间内,并预测得到了两个候选基因,命名为ZmABP1和ZmGAP,它们依次分别编码生长素结合蛋白1(Auxin-binding protein 1)和Rho GTP酶激活蛋白(Rho GTPase-activating protein)。在此基础上进行的主要研究内容如下:1.2013年夏以504份已测序的自然群体为材料,通过接种、调查并运用556,000个SNP分子标记对玉米矮花叶病抗性位点进行全基因组关联分析,发现了5个SNP位点与矮花叶病显著相关(P≤1.796×10-6),通过已公布的B73全基因组序列找到了5个候选基因,其中一个与植物防御反应相关的候选基因GRMZM2G116204在3次调查分析中均能稳定的检测到,且位于课题组通过图位克隆得到的抗病区间Scmv2内,得出编码ABP1的基因GRMZM2G116204(即ZmABP1)是玉米矮花叶病第3染色体上的抗病候选基因。2.2013年以高抗自交系四一和高感自交系Mo17及近等基因系群体Mo17AAbb(单3)、Mo17aaBB(单6)、Mo17AABB(3+6)为材料,2014年以高抗自交系四一和高感自交系Mo17为材料,通过接种、调查、取样并应用实时荧光定量PCR技术检测ZmABP1和ZmGAP两个候选基因在抗感自交系中相对表达量的变化,发现候选基因ZmABP1对病毒SCMV的响应远远高于候选基因ZmGAP;此外,接种材料的表型鉴定结果,表明接种的有效性和实验材料的准确性。3.为了进一步明确候选基因ZmABP1的功能,以玉米自交系四一和Mo17为材料,应用同源克隆的方法,克隆、分析了抗感材料中基因ZmABP1的编码序列、内含子序列及启动子序列,发现四一和Mo17中ZmABP1的蛋白序列一致,而内含子序列和启动子序列均存在较大的差异,可能会是影响其抗病性的一个重要因素;此外,对ZmABP1蛋白序列进行序列分析和进化树分析,为进一步了解其功能提供了依据,并以四一中ZmABP1的编码序列构建了过表达载体,可用于以后的转基因功能验证。