低磷胁迫下玉米ZmARF家族基因的表达及基因ZmARF23关联分析
发布时间：2021-06-25 01:25
玉米（Zea mays L.）是全球主要的粮食、饲料和经济作物,而玉米中磷的吸收利用效率与产量密切相关。生长素应答因子（Auxin response factor,ARF）,是一类受生长素调节的转录因子,在生长素信号传导途径中起着重要的作用,影响植物生长的多个过程,包括细胞伸长、顶端优势、衰老以及调控植物根系生长发育等。为了解玉米生长素应答因子ZmARF家族基因在低磷胁迫条件下的时空表达模式,本研究以玉米耐低磷自交系178和低磷敏感自交系9782为材料,分析在低磷胁迫0h、12 h、24 h、48h、72h条件下,ZmARF家族基因在178、9782苗期根系和叶片中的表达模式。为进一步分析ZmARF家族基因成员ZmARF23与耐低磷性状显著关联的变异位点,本研究在108份来自热带、业热带、温带的玉米自交系中扩增基因ZmARF23,对其进行序列多态性分析。同时,结合2010、2012、2016三年玉米苗期耐低磷相关表型性状,进行候选基因关联分析。最后,在178×9782重组自交系（Recombinat inbred lines,RIL）群体中对关联到的显著位点进行验证,并挖掘有利单倍型。...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低磷胁迫下拟南芥根形态变化I81
３．１．１总ＲＮＡ的提取和检测??１７８、９７８２两份材料在低磷胁迫Ｏｈ、１２?ｈ、２４?ｈ、４８?ｈ、７２?ｈ?５个时间点的根系??和叶片，共２０份样品，提取总ＲＮＡ。经１％的琼脂糖凝胶电泳检测结果见图２。??２８Ｓ＿Ａ??１８ＳｒＲＮＡ??１８?Ｓ?ｒ?Ｒ?Ｎ?Ａ??２８ＳｒＲＮＡ＾ｉ，ｌ，ｌｌ｜ｌｌｌ＂ｌ｜ｌｌｌ？ｌｌ＂＂１！?ＴＳＫＳＫＳｔＭ??１８ＳｒＲＮＡ?．．．．．．?｜ｍ?ＪＬ．．?．ｉ??图２总ＲＮＡ样品琼脂糖凝胶电泳检测图??Ｆｉｇｕｒｅ?２?Ｔｈｅ?ａｇａｒｏｓｅ?ｇｅｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ?ｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｏｔａｌ?ＲＮＡ?ｓａｍｐｌｅｓ??３．１．２?ＺｍＭＦ家族基因定量结果??从ｍａｉｚｅｇｄｂ上下载的３８个Ｚｗ狀Ｆ家族基因在Ｂ７３正常牛长条件下］２个发育??时期的表达水平见图３?（Ａ）。从图中可以看出ＺｗＡ／？Ｆ家族３８个基因中７个基因??ＺｍＡＲＦ５、ＺｉｎＡＲＦ６、ＺｍＡＲＦ３Ｉ、ＺｍＡＲＦ３２、ＺｍＡＲＦ３３、ＺｍＡＲＦ３７、ＺｍＡＲＦ３８?在?Ｂ７３??的１２个牛．长发ｆ吋期表达量都很低，而剩余多数苺因在顶端分牛ｉ且织、花丝、雄穗、??胚、胚乳表达量高且相对稳定。另外，在其余时期，表达Ｍ？变异较大，例如??在Ｂ７３苗期根部表达量高，Ｚｍｖ４／？Ｆ／３在１２个牛．长发肓吋期表达量都高。??ＺｗＡＲＦ家族３４个基因在１７８、９７８２两份材料根系和叶片低磷胁迫Ｏｈ、１２?ｈ、２４??ｈ、４８?ｈ、７２?ｈ相对表达量结果见图３?（Ｂ）。从图中可以看出多数基因都受到低磷胁??１
３．２．１基因的克隆??耐低磷候选基因乃以沿＾的棊因组ＤＮＡ序列全长为６２４５?ｂｐ?（包含５＇ＵＴＲ和??３ＵＴＲ），将基因分三段扩增，图４是８份自交系巾扩增基因Ｚ；？ＭＦ２３三段序列的１％??琼脂糖凝胶电泳检测图，分别为２０００?ｂｐ、２５００?ｂｐ和２２００?ｂｐ。??图４?基因的克隆??Ｆｉｇｕｒｅ４?Ｃｌｏｎｉｎｇ?ｏｆ?ＺｍＡＲＦ２３．??３．２．２基因ＺｗＪ／＾２３的序列多态性分析??根据玉米自交系Ｂ７３的全基因组测序结果，预测有两种转录本形式存在，??分别为Ｚ／／ｄ／？Ｆ２Ｊ－Ｔ０１和Ｚｗｄ兄Ｐ２３－Ｔ０２?（图５）。Ｔ０１转录本包含１０个外显子，Ｔ０２包含??５个外显子，Ｔ０２转录本包含Ｔ０１转录本的部分第６外显子和第７、８、９、１０外显子，其??中第１０外显子最长。本实验扩增较长转录本ＺｍＡ？Ｆ２Ｊ－Ｔ０１进行研究，在序列比对、拼??接后最终得到的序列长度为６８１０?５口左右，包含了乃７＾兄＾２３完整的编码区以及５＇１；丁１＾??和３＇ＵＴＲ序列。多序列比对和统计分析发现，在总计１０８条序列中，共检测到２２２个多??态性位点
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种磷水平下玉米苗期根系性状的QTL定位[J]. 苏顺宗,徐刚,刘丹,吴玲,张啸,任志勇,聂治,林海建,高世斌. 玉米科学. 2013(04)
[2]四川省耕地土壤养分分布特征与动态变化趋势探讨[J]. 许宗林,苟曦,李昆,叶德宪. 西南农业学报. 2008(03)
[3]玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定[J]. 张吉海,高世斌,潘光堂. 玉米科学. 2006(05)
[4]芒果生长素反应因子类蛋白的cDNA克隆和表达[J]. 肖洁凝,黄学林,黄霞,李筱菊. 生物工程学报. 2004(01)
[5]土壤磷素水平和水体环境保护[J]. 鲁如坤. 磷肥与复肥. 2003(01)
[6]菜豆根构型对低磷胁迫的适应性变化及基因型差异[J]. 廖红,严小龙. 植物学报. 2000(02)
博士论文
[1]玉米LEAFY、RTCS和dbf1基因序列变异及其产量相关性状关联分析[D]. 张恩盈.扬州大学 2014
[2]耐旱候选基因与玉米相关性状的关联分析[D]. 苏治军.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]玉米光周期途径中蓝光响应节律基因ZmFKF1的分子进化与关联分析[D]. 刘玲.四川农业大学 2014
[2]玉米再生候选基因ZmLEC1的序列变异及其与胚性愈伤形成能力的关联分析[D]. 李钊.东北农业大学 2013
[3]500余份玉米自交系根系低磷响应特征分析与农艺经济性状鉴定[D]. 宋占哲.四川农业大学 2011
[4]玉米耐旱相关候选基因dhn2与表型性状的关联分析[D]. 赵曦.中国农业科学院 2008
本文编号：3248211
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低磷胁迫下拟南芥根形态变化I81
３．１．１总ＲＮＡ的提取和检测??１７８、９７８２两份材料在低磷胁迫Ｏｈ、１２?ｈ、２４?ｈ、４８?ｈ、７２?ｈ?５个时间点的根系??和叶片，共２０份样品，提取总ＲＮＡ。经１％的琼脂糖凝胶电泳检测结果见图２。??２８Ｓ＿Ａ??１８ＳｒＲＮＡ??１８?Ｓ?ｒ?Ｒ?Ｎ?Ａ??２８ＳｒＲＮＡ＾ｉ，ｌ，ｌｌ｜ｌｌｌ＂ｌ｜ｌｌｌ？ｌｌ＂＂１！?ＴＳＫＳＫＳｔＭ??１８ＳｒＲＮＡ?．．．．．．?｜ｍ?ＪＬ．．?．ｉ??图２总ＲＮＡ样品琼脂糖凝胶电泳检测图??Ｆｉｇｕｒｅ?２?Ｔｈｅ?ａｇａｒｏｓｅ?ｇｅｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ?ｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｏｔａｌ?ＲＮＡ?ｓａｍｐｌｅｓ??３．１．２?ＺｍＭＦ家族基因定量结果??从ｍａｉｚｅｇｄｂ上下载的３８个Ｚｗ狀Ｆ家族基因在Ｂ７３正常牛长条件下］２个发育??时期的表达水平见图３?（Ａ）。从图中可以看出ＺｗＡ／？Ｆ家族３８个基因中７个基因??ＺｍＡＲＦ５、ＺｉｎＡＲＦ６、ＺｍＡＲＦ３Ｉ、ＺｍＡＲＦ３２、ＺｍＡＲＦ３３、ＺｍＡＲＦ３７、ＺｍＡＲＦ３８?在?Ｂ７３??的１２个牛．长发ｆ吋期表达量都很低，而剩余多数苺因在顶端分牛ｉ且织、花丝、雄穗、??胚、胚乳表达量高且相对稳定。另外，在其余时期，表达Ｍ？变异较大，例如??在Ｂ７３苗期根部表达量高，Ｚｍｖ４／？Ｆ／３在１２个牛．长发肓吋期表达量都高。??ＺｗＡＲＦ家族３４个基因在１７８、９７８２两份材料根系和叶片低磷胁迫Ｏｈ、１２?ｈ、２４??ｈ、４８?ｈ、７２?ｈ相对表达量结果见图３?（Ｂ）。从图中可以看出多数基因都受到低磷胁??１
３．２．１基因的克隆??耐低磷候选基因乃以沿＾的棊因组ＤＮＡ序列全长为６２４５?ｂｐ?（包含５＇ＵＴＲ和??３ＵＴＲ），将基因分三段扩增，图４是８份自交系巾扩增基因Ｚ；？ＭＦ２３三段序列的１％??琼脂糖凝胶电泳检测图，分别为２０００?ｂｐ、２５００?ｂｐ和２２００?ｂｐ。??图４?基因的克隆??Ｆｉｇｕｒｅ４?Ｃｌｏｎｉｎｇ?ｏｆ?ＺｍＡＲＦ２３．??３．２．２基因ＺｗＪ／＾２３的序列多态性分析??根据玉米自交系Ｂ７３的全基因组测序结果，预测有两种转录本形式存在，??分别为Ｚ／／ｄ／？Ｆ２Ｊ－Ｔ０１和Ｚｗｄ兄Ｐ２３－Ｔ０２?（图５）。Ｔ０１转录本包含１０个外显子，Ｔ０２包含??５个外显子，Ｔ０２转录本包含Ｔ０１转录本的部分第６外显子和第７、８、９、１０外显子，其??中第１０外显子最长。本实验扩增较长转录本ＺｍＡ？Ｆ２Ｊ－Ｔ０１进行研究，在序列比对、拼??接后最终得到的序列长度为６８１０?５口左右，包含了乃７＾兄＾２３完整的编码区以及５＇１；丁１＾??和３＇ＵＴＲ序列。多序列比对和统计分析发现，在总计１０８条序列中，共检测到２２２个多??态性位点
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种磷水平下玉米苗期根系性状的QTL定位[J]. 苏顺宗,徐刚,刘丹,吴玲,张啸,任志勇,聂治,林海建,高世斌. 玉米科学. 2013(04)
[2]四川省耕地土壤养分分布特征与动态变化趋势探讨[J]. 许宗林,苟曦,李昆,叶德宪. 西南农业学报. 2008(03)
[3]玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定[J]. 张吉海,高世斌,潘光堂. 玉米科学. 2006(05)
[4]芒果生长素反应因子类蛋白的cDNA克隆和表达[J]. 肖洁凝,黄学林,黄霞,李筱菊. 生物工程学报. 2004(01)
[5]土壤磷素水平和水体环境保护[J]. 鲁如坤. 磷肥与复肥. 2003(01)
[6]菜豆根构型对低磷胁迫的适应性变化及基因型差异[J]. 廖红,严小龙. 植物学报. 2000(02)
博士论文
[1]玉米LEAFY、RTCS和dbf1基因序列变异及其产量相关性状关联分析[D]. 张恩盈.扬州大学 2014
[2]耐旱候选基因与玉米相关性状的关联分析[D]. 苏治军.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]玉米光周期途径中蓝光响应节律基因ZmFKF1的分子进化与关联分析[D]. 刘玲.四川农业大学 2014
[2]玉米再生候选基因ZmLEC1的序列变异及其与胚性愈伤形成能力的关联分析[D]. 李钊.东北农业大学 2013
[3]500余份玉米自交系根系低磷响应特征分析与农艺经济性状鉴定[D]. 宋占哲.四川农业大学 2011
[4]玉米耐旱相关候选基因dhn2与表型性状的关联分析[D]. 赵曦.中国农业科学院 2008
本文编号：3248211
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