玉米白化突变体As—81647的鉴定及基因定位

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1、玉米白化突变体As—81647的鉴定及基因定位摘要：白化突变体As-81647是在自交系81647的自交后代屮发现的自然突变体。光合色素含量测定表明，白化突变体叶绿素冬叶绿素b、叶绿素总量分别为正常植株的0.6%、5.8%和1.6%,推测光合色素含量的减少导致突变体光合作用强度减弱，无法利用光能进行营养生长，进而造成突变体产生白化表型，三叶期左右萎薦死亡。组织细胞染色实验证实H202的积累可能是造成突变体细胞死亡的直接原因之一。本研究构建了As-81647杂合突变体与蒙自2的杂交F2分离群体，遗传分析表明该白化性状山一对隐性核基因控制,暂时命名为A

2、s-81647(Albinoseeding-81647)o利用已公布的SSR分子标记和本实验室开发的分子标记,将该基因定位在玉米第3染色体umcl052和umcl641之间，遗传距离分别为0.7cM和2.8cM且与分子标记as47共分离。关键词：玉米(ZeamaysL.)；白化突变体；基因定位中图分类号：S513.032文献标识号：A文章编号:1001-4942(2013)10-0012-04高等植物屮，植株叶色突变比较常见，该类突变体是研究植物光合作用、光形态建成等的理想材料［1〜6］。此外，叶色突变极易识别，可作为标记性状应用于良种选育⑺和杂交

3、育种⑻中。Gustafsson根据突变体苗期的叶色差异将叶色突变分为白化、黄化、淡绿、条纹和斑点五种类型［9］o英中，白化致死突变是叶绿素缺失突变体中缺失最彻底、最严重的一类,这种极端表型的突变体在机理研究方面具有更为重要的利用价值。目前在拟南芥［10］、玉米［11］、水稻［12,13］、烟草［14］等植物中均有白化突变体的报道。玉米突变体库MaizeGDB报道的177个叶色突变基因屮，白化基因16个，黄白叶基因12个，这些基因的研究进展不一致，有些已定位到很小的区域，有些只初步定位到特定染色体上。16个白化基因及染色体定位结果为:w*-018-3

4、(1)、w*-021-7(5)、w*-062-3(3)、w*-6577(1.06)、w*-8345(1.05)^w*-8889(9.03)、w*-8950(9)、w*-8954(6)、w*-9000(9.01)>w*-9005(4)、w20white(1.05)>w24white(1.06)>ijliojapstripingl(7.03)、blh*-N2359(8.04)和blh*-N487C(1)；12个黄白叶基因及染色体定位结果为：yg*-N2448(1.02).v*-N308(5.05).wl*-N1803(9)、wl*-N1982(8.05

5、)、wl*-N31IB(4.06)、wl*-N362B(6.02)、wl*-N4(3.05)、wl*-N44(5)、wl*-N47(1.06)、wl*-N56(1.06)、wl*-N60(1.06)、wlu7(1.05)和wlu9(5.05)。木研究从玉米自交系81647中发现了白化突变体As-81647,此突变体从出苗到二叶或三叶期萎蔦死亡期间所有叶片均是白色，与我们Z前报道的來源相同的黄化致死突变体nec-t［15］表型明显不同。本研究的主要目的是初步明确白化基因As-81647的遗传特点，确定其在染色体上的位置,为进-步研究白化突变体形成的机

6、理奠左基础。1材料与方法1.1供试材料本实验室选育的含口化突变基因的自交系81647(As-81647杂合突变体)和正常自交系蒙自2o1.2光合色素提取及含量的测定1.2.1光合色素的提取利用95%乙醇离体法萃取二至三叶期玉米叶片光合色素［16］。1.2.2光合色素含量的测定利用紫外可见分光光度计UV-2450分别测量提取液在波长665>649nm和470nm下的吸光度。根据Lichtenthaler修正公式［17］计算各光合色索的含量。1.3组织细胞染色1.3.1台盼蓝(Trypanblue)染色将植株叶片浸泡在台盼蓝溶液中(每1ml乳酚中溶解2

7、.5mg台吩蓝粉末)，沸水浴染色10min,室温染色12h,水合氯醛(2.5g/ml)中脱色3〜4d。解剖镜(Olympus,SZX12)下观察、照相。3.2二氨基联苯胺(Diaminobenzidine,DAB)染色将DAB溶于蒸憾水屮，使终浓度为1mg/ml,盐酸调pH至3.8。剪取长度为5cm的叶片，浸透于DAB溶液中，光照培养箱反应8h。剪取中间3cm置于75%酒精中煮沸，脱色。解剖镜(Olympus,SZX12)下观察、照相。1.4遗传分离群体的构建利用AS-81647杂合突变体作父本与蒙自2配置杂交组合，用自交能分离出白化突变体的对应单

8、株进行F1自交，获得F2分离群体，用于玉米白化性状的遗传分析和白化基因定位。1.5基因组DNA提取与基因定位5.1基因组D