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玉米抗病相关基因的分离及定位

于冬菊

  近年来,玉米病害发生频繁,已成为影响我国玉米产量和品质的重要因素之一。实践证明,培育和种植抗病品种是防治病害最经济有效的途径。随着基因组学和生物信息学的发展,分子标记辅助育种和转基因育种技术将逐步成为培育抗病品种的重要手段,而寻找抗病基因及其紧密连锁的分子标记是实施生物技术育种的首要前提。本研究采用同源序列法以抗病基因编码蛋白NBS和LRR保守区域设计的引物从抗甘蔗花叶病毒玉米自交系黄早四和感病系掖107中克隆出8个抗病基因相关片段,并对其序列同源性和单核苷酸多态性(SNP)进行了比较分析;进而利用已构建的玉米遗传连锁图谱,对2个克隆进行了染色体定位。研究结果对发掘玉米抗病基因及其连锁标记提供了可行策略。主要结果如下:(1)通过同源性比较分析发现,引物pic13L2/pic13R2、pic19L/pic19R和ippic19L/ippic19R的克隆Y6、D6和D6a序列都含有保守区域kinase-3a(SRV/RMMTTR),而引物pic21L1/oic21R1的克隆J6序列除含有保守域kinase-3a外还存在kinase-2a(LVVLDDV)保守域。4个抗性克隆片段均为跨膜结构,属于LZ-NBS-LRR类抗病基因相关片段。克隆Y6和D6与候选抗甘蔗花叶病毒基因PIC13和PIC19的氨基酸序列同源性分别为100%和89%,推测克隆Y6和 D6亦可能为抗甘蔗花叶病毒基因的候选。此外,克隆Y6与玉米抗锈病基因rp3编码蛋白的204个氨基酸序列同源性为100%,表明该克隆也为rp3基因的候选。(2)通过对来自黄早四和掖107的克隆进行核苷酸序列分析,在克隆Y6和Y17中发现每100bp的核苷酸序列存在2.4个SNP位点,而克隆J6和J2中每100bp有2.25个SNP位点。说明在玉米基因组中抗病基因同源序列内SNP频率很高,可用于设计CAPS标记,进而用于标记辅助育种。(3)基因定位分析表明,引物pic21 L1/pic21R1的扩增片段被初步定位在第3染色体上;pic13 L2/pic13R2的扩增片段被定位在第2条染色体上。……   
[关键词]:玉米;抗病基因相关片段;单核苷酸多态性;基因定位
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:新疆农业大学2003年