玉米蜡质相关突变体glossy6的基因克隆及功能探析
[Abstract]:As the last self-defense line between plants and the external environment, plant epidermal wax layer has important physiological and ecological functions for plant survival and development. It is mainly manifested in plant drought resistance, disease and pest resistance, radiation resistance and other biological and abiotic stress protection mechanisms, and in the evolution of aquatic plants to terrestrial plants. Current studies on wax biosynthesis and its components in plant epidermis, such as maize, sorghum, barley, rice, model organism Arabidopsis and bryophytes, as well as the mechanisms of wax resistance to abiotic stress, and In recent years, with the development of second-generation sequencing technology and the completion of important crop genome sequencing, gene mapping and cloning methods have been improved. The F2 population was constructed from a mutant glossy 6 related to waxy biosynthesis and metabolism in maize; glossy 6 was located in the region of 113.5-146.7 Mb on chromosome 3 by transcriptome sequencing BSR-Seq analysis; Mu transposon insertion of mutant glossy 6 at least 6 alleles was sequenced in the Mu-Walking genome-wide side sequence. Detection showed that glossy 6, GRMZM2G139786 (Chr3:127,513,712-127,514,561 bp) encoded a DUF (Domain of Unknown Function) 538 protein, which was composed of an exon of 850 bases encoding a protein of 224 amino acids. Based on the above study, this study attempted to improve the function of glossy 6 through a possible pathway involving glossy 6. The main results were as follows: 1. Glossy 6 was similar to other cloned and uncloned glossy mutants in maize, and showed obvious wax deficiency in seedling leaf epidermis, and glossy 6 was more obvious than other mutant phenotypes, showing bright green leaves (while normal maize leaves showed gray green surface, cuticle covered with obvious). The dehydration rate of the isolated leaves was faster than that of the wild type at room temperature, indicating that the leaf permeability was higher than that of the normal wild type. It was speculated that the lipids synthesized by intracellular microsomes could not be transported out of the cell normally, which led to the reduction of leaf epidermal wax (Du Yicong works). 3 Glossy 6 (GRMZM2G139786) was cloned based on BSR-Seq and Seq-Walking methods, encoding an unknown function of DUF538 protein. Homologous evolutionary tree analysis showed that GLOSSY 6 was in maize. There is a homologous paragenic gene with high similarity. Other gramineous crops have high homology, but few homologous genes are found in dicotyledons such as Arabidopsis. Based on the results of wax accumulation phenotype, we detected the epidermis and keratin of glossy 6 mutant and its corresponding wild type seedlings, and microsomal wax, GC-MS liquid chromatography mass spectrometry. The results showed that the main components of leaf epidermal wax were aldehydes and primary alcohols with carbon atoms greater than or equal to 32 at seedling stage (6-7 days after seedling emergence); the content of leaf epidermal wax in glossy 6 mutant was significantly lower than that in normal wild type seedling stage; the main manifestations were primary fatty acids and primary alkanes. The decrease of hydrocarbons, primary aldehydes, primary alcohols and waxy precursors, especially primary alcohols and aldehydes, was more obvious. The results of microsomal wax test showed that the accumulation of wax in the mutant was much lower than that in the wild type, but the accumulation of wax in the epidermis was much lower than that in the epidermis wax. Therefore, it is certain that the gl6 mutant was less than that in the wild type epidermis wax and The results of RNA-Seq differential expression gene analysis showed that glossy 6 was significantly lower than that of the normal wild type in the expression of 24,426 genes. Expression (log2FC=-2; P value)
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士后
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q943.2
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 黄群策,孙梅元,邓启云;水稻生殖突变体的外观形态特征研究[J];植物学通报;2001年02期
2 金卫华;曹军卫;王友亮;熊贵光;姚保利;雷铭;;细菌视紫红质多重突变体结构变化及其中间态的寿命[J];高等学校化学学报;2007年12期
3 ;中国科学家从玉米中提取出抗艾蛋白酶突变体[J];广西科学;2011年01期
4 胡忠,梁汉兴,彭丽萍;一个黄绿色水稻突变体的光合作用特性[J];云南植物研究;1981年04期
5 周松茂,李代玺,徐光华;水稻辐射突变体遗传变异的初步研究[J];遗传;1985年02期
6 陈芷沅;突变体—侏儒小鼠[J];遗传;1986年03期
7 N.D.Milliams;L.R.Joppa;M.E.Duysen;T.p.Freeman;李国柱;;普通小麦三种缺绿突变体的遗传[J];豫西农专学报;1986年02期
8 陈受宜;朱立煌;洪建;陈少麟;;水稻抗盐突变体的分子生物学鉴定[J];Journal of Integrative Plant Biology;1991年08期
9 Gitta K Kuipers ,田锦;使用绝对突变体频率比较突变光谱的重要性[J];中国畜牧兽医;2002年03期
10 李敏,扈荣良,王玉炯,张守峰,赵君;重组纤溶酶原激活剂及其突变体的表达研究[J];宁夏大学学报(自然科学版);2002年01期
相关会议论文 前10条
1 易小平;陈芳远;卢升安;周开达;;空间环境诱发水稻突变体特异亲和性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 戴新宾;张荣铣;许长成;匡廷云;;水稻叶绿素b减少突变体的光抑制特性研究[A];全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
3 金卫华;曹军卫;姚保利;雷铭;;细菌视紫红质多突变体的构建及其功能研究[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
4 胡天岑;王奎锋;李连维;陈静;蒋华良;沈旭;;SARS冠状病毒3CL蛋白酶突变体的结构对其聚合-活性关系的提示[A];中国晶体学会第四届全国会员代表大会暨学术会议学术论文摘要集[C];2008年
5 李鹏丽;王宁宁;;微型番茄黄叶突变体的获得与鉴定[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
6 程备久;mail.hf.ah.cn);李展;mail.hf.ah.cn);朱苏文;mail.hf.ah.cn);李纯;mail.hf.ah.cn);李培金;mail.hf.ah.cn);谢传晓;mail.hf.ah.cn);;玉米对生突变体的遗传与分子标记研究[A];第八届全国激光生物学学术会议暨《激光生物学》创刊十周年庆祝会会议指南及论文摘要[C];2002年
7 许晓明;张荣铣;;水稻叶绿素缺乏突变体的吸收光能分配特性[A];中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会学术论文摘要汇编[C];2003年
8 林植芳;彭长连;徐信兰;林桂珠;张景六;;两个新的水稻缺叶绿素b突变体光合作用的热稳定性[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
9 魏玉波;梁乃亭;布哈丽且木;;水稻永绿突变体及应用价值[A];中国科协2005年学术年会论文集——核科技、核应用、核经济论坛[C];2005年
10 夏宗芗;邬键;甘建华;黄仲贤;;细胞色素b_5的一系列突变体的晶体结构及其与性质、功能的关系[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
相关重要报纸文章 前3条
1 记者 张克;我科学家发现水稻衰老调控分子机制[N];科技日报;2014年
2 钱海丰 编译;植物耐盐基因的研究[N];中国高新技术产业导报;2002年
3 记者 冯卫东;美发现能控制小鼠胖瘦的基因[N];科技日报;2007年
相关博士学位论文 前10条
1 李成;诱导超氧化物歧化酶错误折叠的因素及其分子机制[D];武汉大学;2012年
2 张子栋;透明颤菌血红蛋白及其突变体蛋白对芳香族污染物清除作用的实验研究[D];东北林业大学;2015年
3 Syed Noor Muhammad Shah;黄瓜品系9930诱导突变体的研究[D];西北农林科技大学;2015年
4 康乐群;家蚕新突变体4龄幼虫致死基因的定位克隆及功能研究[D];江苏科技大学;2015年
5 史贵霞;大豆子叶折叠突变体cco的转录组分析及相关基因的功能研究[D];南京农业大学;2014年
6 胡运高;直立重穗突变体的遗传分析、候选基因克隆与育种利用[D];四川农业大学;2015年
7 TAREK MOHAMED AHMED SOLIMAN(罗大力);通过γ-射线辐射处理菊花外植体筛选花色和花型突变体[D];中国农业大学;2014年
8 王濵;斑马鱼造血突变体的大规模筛选以及髓系过氧化物酶缺陷突变体smu681的基因定位克隆与功能研究[D];南方医科大学;2014年
9 刘逢举;陆地棉极短纤维突变体的遗传、精细定位与表达谱分析[D];南京农业大学;2010年
10 王旭;番茄rin突变体胎萌的生理机制及rin在胎萌中的作用[D];东北农业大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 李红;采用分子动力学模拟探究VWF-A1突变体G561S的亲和力变化机制[D];华南理工大学;2015年
2 谷慧英;芥菜开花整合子SOC1与开花抑制因子SVP、FLC蛋白相互作用[D];西南大学;2015年
3 蒋发明;斑马鱼消化器官突变体的遗传筛选和Ubel蛋白的原核表达纯化及抗体生产[D];西南大学;2015年
4 王帆;叶绿体体积和数目的改变对拟南芥抗逆性的影响[D];河北师范大学;2011年
5 丁正洁;拟南芥叶绿体J-蛋白突变体鉴定及功能初探[D];河北师范大学;2011年
6 朱玲;水稻长护颖突变体和条纹叶突变体的基因鉴定与qRT-PCR表达分析[D];四川农业大学;2015年
7 秦亚芝;一个水稻分蘖角度突变体的遗传分析与精细定位[D];四川农业大学;2015年
8 任云;一个水稻小粒矮秆突变体的遗传分析与基因定位[D];四川农业大学;2014年
9 李进;一份水稻叶尖枯萎突变体xynln的表型分析和基因定位[D];四川农业大学;2015年
10 陈华伟;一份辐射诱变玉米雄性不育突变体的遗传鉴定[D];四川农业大学;2015年
,本文编号:2207844
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/2207844.html