摘要
玉米的单穗结实性是由穗行数和行粒数两个性状组成的,并且表现出典型的数量性状特点,而这两个性状分别是在玉米雌穗的小穗和小花分化期形成的,在玉米雌穗和雄穗形成过程中,需要经过从营养生长向生殖生长转变,生殖细胞向小穗成对分生组织、小穗成对分生组织向小穗分生组织、小穗分生组织向小花分生组织等器官和细胞的连续转变过程,在整个发育过程中受到一系列质量性状基因控制,任何一个基因发生变异,均会导致玉米小穗分化或小花分化的不正常,引起玉米结实性的降低。因此对控制玉米穗分化相关的基因进行克隆,不仅可以在一定程度上阐明玉米果穗形成的遗传机理,而且可以通过发掘控制玉米单穗结实性的优良基因,为选育单穗结实性好的优良玉米自交系提供优异的基因资源。本研究利用转座子标签法对玉米穗分化的相关基因突变体进行了筛选,并利用改良的AFLP方法对突变体的侧翼序列进行克隆,取得了以下主要结论: 1、利用Mu转座子插入突变的方法,从29732株Cms—C87—1(Rf4Rf4)×Mu7的F1群体中筛选到4株雄穗小穗数量减少、不育,同时雌穗花丝减少、结实数降低(每穗结4—10粒种子)的插入突变体的插入突变体F-m。 2、利用改良的AFLP方法对Cms—C87-1(Rf4Rf4)、Mu7和突变体F-m进行多态性分析。在引物M1/BglⅡ-2组合的选择性扩增结果中,发现了一个约800bp与两亲本有差异的特异性扩增片段。把特异的扩增片段连接转化测序,获得了两个候选序列。得到的序列中包含Mu转座子的部分序列、一对选择性扩增引物的结合位点和两个候选未知片段。候选序列1与和细胞分化相关的基因rsp4有88％的相似性,候选基因2和NADH脱氢酶亚基1、B73的BAC AY928077.1的序列有99％的相似性。 3、利用生物信息学的方法对候选基因序列进行延伸,候选基因1获得了一个509bp的cDNA序列,且该cDNA序列与rsp4基因有68％的相似性,该基因在B73的基因组上的序列为1194bp；候选基因2在B73的基因组上的序列为2432bp。有待于通过实时定量PCR和转基因的方法对其功能进行验证。
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