小麦阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶基因的克隆与功能标记开发

文献类型： 中文期刊

第一作者： 战帅帅

作者： 战帅帅;白璐;谢磊;夏先春;任毅;吕文娟;曲延英;耿洪伟

作者机构：

关键词： 普通小麦;阿魏酰阿拉伯木聚糖;基因克隆;功能标记开发

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2018 年 19 期

页码： 3639-3650

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】克隆小麦阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶(arabinoxylan feruloyl transferase,AFT)基因,开发与FAX含量紧密连锁的功能标记,提高对FAX含量预测的准确性,为小麦加工品质的改良提供依据。【方法】应用FR846233为探针,通过同源克隆的方法获得小麦FAX含量基因gDNA全序列,使用DNAMAN软件比较高、低FAX含量品种间的序列差异性;基于序列差异使用Primer5.0软件设计特异性引物,开发与FAX含量紧密连锁的功能标记并利用一套中国春缺体-四体系和3AL、3AS双端体系进行染色体物理定位;同时结合PCR验证的方法,利用253份来自于中国主要冬麦区的小麦品种(系)对功能标记的实用性进行验证,采用IBM SPSS statistics 19.0软件进行FAX含量与基因型间的相关性分析等数据统计分析。【结果】2对特异性引物B1、B2最终扩增出长度分别为800 bp及710 bp的片段,B1和B2扩增的PCR片段有80 bp重叠,将片段拼接得到位于3A染色体上AFT基因TaBahd-A1。TaBahd-A1序列由1 429个碱基对组成,得到等位变异TaBahd-A1a和TaBahd-A1b,2个等位变异都拥有一个1 266 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),都具有2个外显子和1个内含子,内含子符合典型GT-AG结构,等位变异序列之间相似度为98.08%,具有24个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点和3个插入缺失(insertion-deletion,InDel)InDel位点,可编码421个氨基酸残基,预测分子量为45.2 kD。基于107 bp SNP处开发了2个互补显性标记AFTA2和AFTB2。AFTA2在TaBahd-A1a材料中能扩增出692 bp片段,与高FAX含量相关,在具有TaBahd-A1b等位变异的材料中未能扩增出片段。AFTB2则只能在TaBahd-A1b等位变异类型的材料中扩增出438 bp片段,并与低FAX含量相关,在TaBahd-A1a等位变异类型的材料中未能扩增出片段。同时利用一套中国春缺体-四体系和双端体材料将AFTA2和AFTB2定位在小麦3AL染色体。用功能标记AFTA2和AFTB2检测253份中国冬小麦材料,结果表明,不同基因型的FAX含量差异达到显著水平(P<0.05)。从不同麦区来看表现各有不同,其中在北部冬麦区不同基因型的FAX含量在北部冬麦区材料间差异不显著;而在黄淮麦区,含有TaBahd-A1a的品种FAX含量显著高于含有TaBahd-A1b的品种(P<0.05)。TaBahd-A1等位变异分布频率表明,TaBahd-A1a是与高FAX含量相关优异等位变异,且北部冬麦区TaBahd-A1a的频率(71.3%)显著高于黄淮冬麦区(60.2%)。【结论】基于TaBahd-A1序列成功开发1对显性互补标记AFTA2/AFTB2并定位于3AL染色体,标记与FAX含量相关可用于FAX含量的遗传改良。

分类号： S512.1

  • 相关文献

[1]小麦Bx7亚基过量表达基因(Bx7~(OE))分子检测及对小麦品质影响(英文). 时晓伟,梁丹,王建贺,王从磊,袁园园,王继忠,冯刚. 2011

[2]一个普通小麦Trx超家族新基因TaNRX的克隆与抗旱相关标记开发. 张帆,蒋雷,鞠丽萍,金秀锋,王轩,张晓科,王宏礼,付晓洁. 2014

[3]辐射诱导荆州黑麦染色体1R结构变异的研究. 王从磊,庄丽芳,亓增军. 2012

[4]中间偃麦草的染色体组及其优良基因向普通小麦的转移. 王黎明,林小虎,赵逢涛,王洪刚. 2005

[5]普通小麦多子房基因单体分析的染色体定位及双端体分析的染色体臂定位. 沈光华,童一中,沈革志. 1992

[6]普通小麦穗分枝性遗传分析与育种初探. 孙智开,王石惠. 1994

[7]普通小麦抗白粉病性遗传研究. 孙智开,王石惠. 1992

[8]西南地区普通小麦1BL/1RS易位系的DArT分子标记鉴定. 张立异,王伟,刘冬成,孙家柱,阳文龙,何庆才,张爱民. 2012

[9]西南地区小麦抗条锈病种质的遗传多样性及群体结构分析. 陈天青,黄芳,李文贞,蒋选利,王伟,刘冬成,阳文龙,张爱民,张立异. 2015

[10]普通小麦与硬粒小麦正反杂交差异研究. 相志国,赵献林,康明辉,赵永英,王爱玲. 2013

[11]普通小麦面包体积及加工品质性状的杂种优势. 王世杰,尤明山,康明辉,林作楫,李保云,刘广田. 2007

[12]细胞质对普通小麦面包加工品质的影响. 王世杰,李保云,康明辉,刘春雷,达博雯,林作楫,尤明山,刘广田. 2008

[13]我国冬麦区小麦品种抗蚜性鉴定. 王美芳,原国辉,陈巨莲,雷振生,吴政卿,杨攀,徐福新. 2008

[14]小麦种质资源SNTE0537与原始亲本叶表皮微观形貌特征的比较. 林小虎,陈于和,张志雯,秦素平,周印富,东方阳,王洪刚. 2009

[15]宁夏不同生态区小麦碳同位素分辨率与灰分、比叶质量、收获系数等指标的相关性研究. 许兴,朱林,李树华,何军,景继海,董建力. 2007

[16]粒重基因TaCwi-A1等位变异在黄淮麦区小麦品种(系)中的分布及功能分析. 刘永伟,周硕,王雪征,孙果忠,朱金永,韩秋芬,李春杰,赵和,王海波. 2017

[17]利用SSR标记检测渗入普通小麦的冰草遗传物质. 吴昆仑. 2007

[18]1950年以来山东省主推小麦品种的遗传多样性演变. 彭芹,戴双,郭骞欢,程敦公,李豪圣,刘爱峰,刘建军,赵世杰,宋健民. 2012

[19]赤霉素敏感性不同矮秆基因对小麦胚芽鞘长度和株高的效应. 唐娜,姜莹,何蓓如,胡银岗. 2009

[20]小麦光温敏核雄性不育系BS20育性的QTL分析. 张立平,田再民,赵昌平,王丽辉,单福华,张风廷,苑少华. 2010

作者其他论文 更多>>

微信小程序