摘要
在非生物胁迫因素中，干旱胁迫对玉米生产的影响最为严重，是我国玉米高产的主要限制因素之一。利用玉米干旱敏感突变体，克隆重要的干旱胁迫响应基因，有助于深入了解玉米响应干旱胁迫的分子机理。本研究对我们实验室新发现的一个玉米干旱敏感突变体ls进行形态和生理生化特征研究，并利用图位克隆技术对目的基因进行了精细定位。 在玉米自交系综31的田间扩繁过程中，发现一个对干旱胁迫敏感的自然突变体ls，该突变体在轻度干旱条件下叶片发生卷曲;严重干旱后，叶尖出现脱水、衰老坏死。对自交系综31和ls突变体进行苗期干旱胁迫下的生理指标进行测定，包括:叶片相对含水量，存活率，相对电导率等。检测结果经t检验分析达到显著差异水平，表明在相同胁迫条件下突变体ls的耐旱性要低于对照综31。此外，DAB染色结果显示苗期干旱胁迫下ls突变体叶片中会积累更多的H2O2。 利用自交系B73与突变体ls构建的F2分离群体，以干旱条件下叶片是否卷曲为指标，对突变体进行遗传分析。结果表明ls突变体性状受一对主效单基因控制，表现为隐性遗传。通过筛选多态性的分子标记，利用F2分离群体中83个卷叶表型单株，将LS基因初定位于玉米3号染色体SSR分子标记umc1772和umc2158之间，物理距离为5Mb。此外，对F2分离群体内有卷叶表型单株和无卷叶表型单株分别混合提取RNA进行测序，通过BSR-seq分析结果显示目的基因位于玉米3号染色体15Mb到20Mb区间，这与利用SSR分子标记定位结果一致。 在初定位的基础上，进一步扩大遗传群体进行精细定位，2012年冬在海南对扩大的F2群体表型鉴定，用两侧的边界SSR分子标记检测有卷叶表型的单株，再对交换单株进行SequenomSNP分型检测。结果显示目的基因位于SNP173和SNP175标记之间，物理距离为185kb。2013年夏在北京利用B73和ls构建的F2群体继续对目的基因精细定位，结果完全符合之前的定位区间。2013年冬在海南鉴定关键交换单株后代的表型，更加确定了目的基因是在玉米三号染色体上17.3-17.5Mb之间。
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