玉米紋枯病抗性相關(guān)基因序列克隆與分析.pdf

1、玉米紋枯病是由立枯絲核菌RhizoctoniasolaniKühn引起的真菌性病害。盡管該病主要發(fā)生在中國(guó)和東南亞地區(qū)，表現(xiàn)出一定的區(qū)域性，但是該病在近年內(nèi)表現(xiàn)出逐年加重和快速蔓延的趨勢(shì)。在我國(guó)玉米主產(chǎn)區(qū)，該病已成為制約玉米產(chǎn)量高低的主要病害，深入研究玉米對(duì)紋枯病的抗病機(jī)制，是尋找培育廣譜、高效、穩(wěn)定、持久抗病性品種的有效途徑。本研究以抗紋枯病材料“R15、Mol7Ht、昌7-2”和感紋枯病材料“478”的基因組DNA為模板，根據(jù)己知的

2、抗病基因結(jié)構(gòu)中氨基酸的保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物，通過(guò)PCR方法對(duì)抗病材料中的抗病基因的同源序列(RGAs)進(jìn)行了克隆和測(cè)序分析。 1.材料“R15、Mol17Ht、昌7-2”和感紋枯病材料“478”的基因組DNA為模板，根據(jù)R基因的保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，在抗感材料間共獲得了24條大小約為500bp的特異擴(kuò)增條帶。 2.對(duì)差異條帶進(jìn)行克隆，測(cè)序和序列分析，結(jié)果表明有8個(gè)克隆片段具有RGENE保守結(jié)構(gòu)。對(duì)這8條RGAs的推

3、導(dǎo)氨基酸序列進(jìn)行分析表明：這8條玉米R(shí)GAs可分為L(zhǎng)Z-NBS-LRR，Pkinase，TIR-NBS-LRR三類(lèi)。 3.將獲得的8條差異序列提交到Genbank中進(jìn)行Blast比對(duì)，共獲得已知基因功能的序列5條，新發(fā)現(xiàn)序列3條。對(duì)已知基因功能進(jìn)行分類(lèi)后發(fā)現(xiàn)：基因參與抗病或防御途徑、信號(hào)傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、次級(jí)代謝、初級(jí)代謝、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等代謝途徑，另外還有1個(gè)與細(xì)胞結(jié)構(gòu)有關(guān)。 4.將獲得的8條差異序列提交到MaizeGDB中

4、進(jìn)行Blast比對(duì)，發(fā)現(xiàn)8條序列主要定位在玉米染色體1、4、6、9上，利用生物信息學(xué)方法并結(jié)合比較基因組學(xué)手段，將本試驗(yàn)獲得的已知功能的5條序列，主要定位在玉米染色體1、4、6、9上，并得到與其連鎖的分子標(biāo)記。而令我們感興趣的是一條代表Y1基因的EST序列經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，在玉米6.01染色體位點(diǎn)上與其臨近的標(biāo)記為umc1083和bnlg1538，同時(shí)該標(biāo)記又與課題組利用R15作為抗性親本構(gòu)建的群體所定位的玉米紋枯病抗性QTLqBLSB6a