控制玉米株高基因PHR1的基因克隆

文献类型： 中文期刊

第一作者： 杨晨曦

作者： 杨晨曦;周文期;周香艳;刘忠祥;周玉乾;刘芥杉;杨彦忠;何海军;王晓娟;连晓荣;李永生

作者机构：

关键词： 玉米;株高;穗位高;BSA混池测序;基因定位;功能分析

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2024 年 50 卷 001 期

页码： 55-66

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 株高属于玉米理想株型育种的一个重要指标,不但影响玉米机械化收获,更与玉米的倒伏性和生物产量密切相关.本研究以低剂量快中子(4.19 Gy)辐照诱变玉米自交系KWS39 获得的矮秆低穗位突变体为研究对象,该突变体命名为plant height reducing mutant-1(phr-1),开展了表型性状的田间调查分析,并利用phr-1×B73 获得的F2 分离群体,借助极端性状混池测序分析法(BSA-seq)及目标区段重组交换鉴定的方法,基于 B73 参考基因组对目标区段内的基因进行挖掘和功能注释,定位候选基因.研究结果表明,在 1 号染色体Bin1.06 区间可能存在变异位点,进而利用大的分离群体结合目标区段多态性标记开发,将目标区段精细定位分子标记到Umc1122 和Umc1583a两个标记之间约 600 kb区间,该区段内存在一个控制株高的已知基因Brachytic2(BR2),BR2 编码一个调控玉米茎秆中生长素极性运输的糖蛋白.候选基因测序结果表明,phr-1 是BR2 基因在第 4 个外显子处插入了 165 bp的序列,导致第 547 位氨基酸变为终止子,蛋白翻译提前终止.phr-1 的基因突变位点和变异方式与已报道的br2-1 单个碱基发生变异位点完全不同,通过等位杂交实验证明了phr-1 突变体就是br2-1 的一个新等位突变体,候选基因就是BR2 基因.本研究为玉米BR2 基因在玉米株高遗传改良中提供了新的种质资源.

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