玉米衰老相关基因的筛选与表达分析

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1、河南农业大学硕士学位论文玉米衰老相关基因的筛选与表达分析姓名：吴向远申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：刘宗华；汤继华2012052012年河南农业大学硕士毕业论文摘要作物的衰老是一个非常复杂的、由大量衰老相关基因(senescence．associatedgenes，SAGs)参与调节和控制的过程。衰老发生的早晚及持续时间与作物的产量及品质密切相关。玉米是我国最重要的粮饲两用作物之一，延缓玉米衰老的进程可以增加玉米产量和利于机械化收获；而对籽粒生育过程中相关基因的研究，能促进早熟玉米新品种的选育。因此，研究玉米衰老的遗传机制可以为选育适合机械化收获的玉米高产新品种提供有益的理

2、论参考。本研究以我国目前生产上两个推广面积最大的玉米杂交种先玉3355n郑单958及它们的亲本PH4CV、PH6WC、郑58和昌7—2为研究材料，利用荧光定量PCR技术，详细分析了叶片和籽粒在生育后期衰老相关基因的表达规律，以期筛选出衰老相关的基因进而服务于玉米育种实践。本研究的主要实验结果和结论如下：1、从玉米雄穗散粉开始至植株衰老死亡期间在田间分别取植株的穗三叶，对衰老相关基因SGRl和SGR2在叶片中的表达规律进行了研究，结果表明两个叶绿体绿色保持基冈SGRl和SGR2在杂交种先玉335禾U郑单958及其对应亲本自交系穗三叶的表达随着生育期的延长整体上呈现上升趋势，其中先t335及

3、其亲本的SGRl的表达在散粉后20d有一个小的表达高峰，而昌7．2材料SGR2的表达在散粉后20d也有一个小的表达高峰；2、本研究的两个杂交种材料的生产表现上，先}玉335在后期叶片持绿性表现比郑单958要好。通过对其后期持绿性基因表达规律的研究和分析发现，先ZK335的基因表达量要比郑单958高，并且穗上叶、穗上叶在散粉后20d、35d、40d，穗位叶在散粉后20d、40d两个材料双矾l表达差异达到显著水平，在SGR2的表达分析中，穗上叶、穗位叶在散粉后20d、35d、40d表达差异达到显著水平：3、在候选的衰老诱导表达的基因中，蹦Pl和尉戌是两个蛋白降解酶基因，通过对其表达规律的研究

4、和分析发现，两个基因在衰老期间的表达随着叶片的发育旱现有规律性的变化，它们的表达随着生育期延长而增长，属了：上调表达的基冈。叶片的衰老伴随着物质的代谢，蛋白损失是其普遍的特征之一，通过分析这些蛋白降解酶的表达，寻找可能调控因子，是认识和控制衰老的一个重要办法；4、以不同生长发育时期的籽粒为材料，详细研究了3个影响籽粒发育的基因SAGI、SAG2和翻G3的表达规律，结果表明SAGI基表达差异达到显著水平，基因的表达产物随着籽粒的发育而降低，而SAG2_平IISAG3两个基因则在籽粒的成熟过程中表达量旱现上升的趋势。关键词：玉米；衰老；持绿性；荧光定量SelectionandExpressi

5、onAnalysisofSenescence。associatedGeneinMaizeSupervisor：ProfiLiuZonghuaProf．TangJihuaMasterCandidate：WuXiangyuanABSTRACT：sellescenceisacomplicatedprocesswhichcoordinatedalldcon‘∞l酣bYseveralscnescence．assoeiatedgenes(SAGs)．Itcloselyrelatedbetweenthetimewhen1toccuralldhowlongitcontinued谢mcfopyieldan

6、dquality．Cornisoneofthemostimportantcropsusmgforfoodandfeeding，delaytheeOITlagingprocesscanincreasecornproductionandconduclVetomechanizedhaⅣest；researchtotherelatedgenesinthegraingrowthprocess，wouldpromotethebreedingofBewvarietiesofearlymaturingcorn．Therefore，thegeneticmechanismsofcomSenescencepr

7、ovideausefultheoreticalreferenceforthebreedingofcornyieldlngnewVanetlesSuitableformechanizedharvesting．Inthisstudy，takeXianyu335andZhengdan958andmeirparentsPH4CV，PH6WC，Zheng58andChang7-2forthestudymaterial·whichwerelar