玉米株型关键基因ZmCSLD1分子机制解析及叶夹角qLA2-1精细定位

发布时间：2020-12-13 16:35

　　玉米是世界上主要农作物之一。随着世界人口的增加,玉米需求持续增长。株型是影响玉米产量的主要因素,主要包括株高、穗位高、叶长、叶宽、叶夹角、雄穗主要性状及茎粗等。因此,通过正向遗传学克隆株型构成因子的相关基因,并通过分子生物学方法阐明目标基因调控性状的分子机制,将有助于玉米株型的遗传改良。本研究在前期控制器官大小基因ZmCSLD1（纤维素合成酶相似蛋白）克隆和玉米叶夹角QTL定位的基础之上,通过遗传学、分子生物学等方法对ZmCSLD1调控玉米器官大小的分子机制进一步解析,并对位于2号染色体上控制叶夹角的主效QTL——qLA2-1进行精细定位,主要研究结果如下:1.本课题组前期克隆了玉米叶宽主效QTL-qLW10的候选基因为ZmCSLD1,该基因编码纤维素合成酶相似蛋白。为进一步验证该基因是否为qLW10的功能基因,本研究利用该基因的Mu转座子插入突变体Zmcsld1W22与三种不同等位变异材料进行等位性测验。与预期一致,相比于野生型,突变体的叶片变窄,证明了ZmCSLD 调控叶宽的变异。2.不同物种ZmCSLD1同源基因的蛋白序列分析表明ZmCSSLD1在进化上相对保守。玉米原生质体瞬时... 

【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１通过细胞增殖和扩张控制拟南芥叶片生长的主要遗传因子（ＨｅｐｗｏｒｔｈａｎｄＬｅｎｈａｒｄ，２０１４）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ?ｇｅｎｅｔｉｃ?ｆａｃｔｏｒｓ?ｃｏｎｔｒ?

中国农业大学博士学位论文?第一章文献综述??可能参与植物初生细胞壁或细胞板的形成。当ＣＳＬＤ家族基因功能的丧失时，导致细??胞壁形成缺陷，抑制细胞分裂从而影响植物的生长发育（Ｂｅｍａｌ?ｅｔ?ａｌ．，２００７；?Ｂｅｒｎａｌ?ｅｔ??ａｌ．，?２００８；?Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ．，?２００９；?Ｐａｒｋ?ｅｔ?ａｌ．？?２０１１；?Ｗａｎｇ?ｅｔ?ａｌ．？?２０１１；?Ｈｕｎｔｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１２；?Ｇｕ?ｅｔ?ａｌ．？??２０１６）?〇??

玉米叶片形态建成过程经历三个极性轴的建立：近－远轴，该极性发育构成叶片的??上表皮与下表皮；中－侧轴，该极性轴建立中脉与叶边缘的极性；基－顶轴，该极性轴??引导基部发育为叶鞘，顶部发育为叶片的模式（图１－３Ａ）?（Ｂｏｗｍａｎ，?２０００；Ｂｅｎｎｅｔｚｅｎ??ａｎｄ?Ｈａｋｅ，２００９）。叶夹角即叶片偏离茎秆的倾斜方向，主要由叶片与叶鞘之间的叶??环区域确定（图１－３Ｂ）。叶环也被形象的称之为门与门栓的合页，主要包括两个部??分组成——叶舌与叶耳，该组织的形成发生在叶片基－顶轴的极性建立过程中。而叶??夹角又主要与叶耳面积及中脉的机械支撑强度有关（Ｋｏｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，２０１７；?Ｓｔｒａｂｌｅ?ｅｔ?ａｌ．，??２０１７）；因此解析影响叶夹角相关基因的机制，有助于从分子设计水平改良叶夹角。??■Ｉ?Ｂ?Ｌｅａｆ??ｉ?ｄｅｃＵｎａｔｉｏｍ?ｊ??ａｕｒｉｃｌｅ??Ｌｚｒ＂￥ｂｅａ，ｈ??图１－３玉米叶片三极性轴分布及叶夹角示意图。玉米叶片三极性轴划分（Ａ）引自Ｈａｎｄｂｏｏｋ?ｏｆ??ｍａｉｚｅ：?Ｉｔｓ?ｂｉｏｌｏｇｙ?Ｃｈａｒｐｔｅｒ?９．１?（２００８）


本文编号：2914839