玉米矮杆突变体A5的表型鉴定及转录组分析

发布时间：2021-09-25 10:55

　　玉米矮化植株株型紧凑、抗倒伏、耐密植,能够提高光能利用率,从而提高产量。文章对源自PH6WC的玉米矮杆突变体A5进行了表型鉴定、遗传分析和转录组分析。结果表明突变体A5株高较野生型显著降低37.99%,其矮化表型由节间长度缩短所致;遗传分析表明A5矮化表型受一对隐性单基因控制,外源GA₃不能彻底恢复其矮杆表型;转录组分析共鉴定出2 040个差异表达基因,包含上调表达基因708个和下调表达基因1 332个,其中有赤霉素合成相关基因d1（Zm00001d039634）和ga2ox（Zm00001d037565）及细胞分裂相关基因tan1（Zm00001d038060）等。 

【文章来源】：山西大学学报(自然科学版). 2020,43(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

矮杆突变体A5和自交系PH6WC的表型比较

株高对作物种植密度、抗倒性和光合效能有着非常重要的影响。玉米矮化突变体植株矮小、株型紧凑、抗倒伏能力强,是培育耐密植玉米杂交种的重要种质材料。然而目前生产上应用的玉米矮杆材料(基因)比较单一,不利于玉米产量和品质的进一步提升,发掘和创制新矮杆种质资源是玉米遗传育种的重要研究方向。本研究所用玉米矮杆突变体A5是经EMS诱变玉米自交系PH6WC获得玉米矮化突变体,株高较野生型显著降低了37.99%,总体表现为株型紧凑、耐密植,具有重要的研究和实际应用价值。遗传分析表明A5表型受一对隐性单基因控制,目前已报道的矮化单基因突变体中,绝大多数为隐性单基因控制[20-22],如d1、d2、d3、d5和anther ear1(an1),突变体A5与它们的等位关系,需进一步分析证明。图3 差异表达基因GO分析

图3 差异表达基因GO分析GAs作为内源激素之一,与IAA和BRs一起参与植物株高调控过程[23]。已发现玉米矮杆突变体中,D1[8]、Na1[21]、Dt[24]、D2003[25]、Dm1[26]、D8-1023[11]和D11[9]为赤霉素敏感型,外施激素后表型可恢复至野生型。本研究A5植株喷施不同浓度GA3后株高有所增加,总趋势为100 mg/L GA3处理组>50 mg/L GA3处理组>20 mg/L GA3处理组,但均未达到野生型高度。这一结果表明,突变体A5只能对外源GA3做出有限响应,因此推测该突变体的矮化表型不仅仅是赤霉素合成缺陷造成的[27]。


本文编号：3409598