Mutator介導的玉米插入突變體庫的構建及遺傳評價.pdf

1、種質(zhì)資源的擴增、改良與創(chuàng)新是現(xiàn)代育種體系的首要環(huán)節(jié)，是公益性、戰(zhàn)略性的長期研究課題。Mu因子是目前為止玉米中發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)座活性最高、誘變能力最強的轉(zhuǎn)座因子，雖然對其轉(zhuǎn)座的調(diào)控機理還知之不多，但利用Mu因子的插入誘變，構建大型突變體庫已成為創(chuàng)造玉米種質(zhì)、獲得突變基因，分離、克隆玉米重要功能基因進而開展功能基因組學研究的重要方法之一，同時Mu因子也將會成為其他異源物種基因誘變和基因分離的工具。 本研究以Q105、WW51、115F、V2

2、6－2、919J為Mutator轉(zhuǎn)座子供體材料，與本地優(yōu)良玉米自交系受體材料Hz85、W328雜交構建我國第一個基于Mu轉(zhuǎn)座子的的大型插入突變體庫，并初步評價其遺傳基礎，為我國玉米功能基因組研究搭建材料和技術平臺，獲得的主要結果如下： （1）獲得了4218個單株的插入誘變F1群體（M1）。田間鑒定M1單株的生物學特征及農(nóng)藝學性狀的表型突變，室內(nèi)考察突變單株自交果穗M2籽粒性狀的突變類型，并以斑點籽粒出現(xiàn)的頻率評價Mu因子的轉(zhuǎn)座頻

3、率。結果表明：在所構建的Mu介導的玉米插入突變體庫中，以Hz85（黃色籽粒、普通玉米）為母本的M1群體的平均田間表型突變頻率為0.154，以W328（BzBz糊粉層紫紅色、糯玉米）為母本的M1群體的平均田間表型突變頻率為0.071；以W328xMu的M2果穗斑點籽粒出現(xiàn)的頻率評價Mu轉(zhuǎn)座頻率為0.122。 （2）利用優(yōu)化的MuTAIL－PCR技術擴增、分析了99條轉(zhuǎn)座子插入位點的側翼序列，歸并整理后獲得59條（每條約400核苷酸

4、）非重復靶位點序列。 （3）對59條序列非重復的Mu因子插入產(chǎn)生的9-bp靶位點正向重復序列進行同源性比較分析，表明Mu的插入有序列熱點。經(jīng)生物信息學分析后注釋了27條與玉米、水稻等植物核苷酸數(shù)據(jù)庫中匹配值較高的功能序列。利用比較基因組學方法將36條單一基因序列定位在玉米遺傳圖譜上，有多條Mu插入靶位點序列定位在單個標記位點上。分析發(fā)現(xiàn)8條Mu插入靶位點序列的預測功能與其相應的定位標記的功能具有一致性。 Mu插入突變體庫