孫高陽(yáng)，吳向遠(yuǎn)，葉琳琳，孟淑君，閻鵬帥，湯繼華，郭戰(zhàn)勇

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2. 河南科技學(xué)院生命科技學(xué)院， 河南 新鄉(xiāng) 453003)

玉米衰老相關(guān)基因在2個(gè)雜交種及其親本中的表達(dá)分析

孫高陽(yáng)1，吳向遠(yuǎn)2，葉琳琳1，孟淑君1，閻鵬帥1，湯繼華1，郭戰(zhàn)勇1

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2. 河南科技學(xué)院生命科技學(xué)院， 河南 新鄉(xiāng) 453003)

以玉米雜交種先玉335和鄭單958及其親本為材料，分析了葉片和子粒在授粉后不同時(shí)期衰老相關(guān)基因表達(dá)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，2個(gè)葉綠體綠色保持基因SGR1和SGR2在雜交種先玉335和鄭單958及其親本穗三葉中的表達(dá)隨著授粉后時(shí)間的延長(zhǎng)整體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但是先玉335的基因表達(dá)量要高于鄭單958。葉片衰老誘導(dǎo)基因SAP1在葉片發(fā)育過(guò)程中上調(diào)表達(dá)，SAP2則表現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。以不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的子粒為材料，分析了子粒發(fā)育中衰老相關(guān)基因SAG1，SAG2和SAG3的表達(dá)規(guī)律。結(jié)果表明，SAG1基因的表達(dá)水平隨著子粒的發(fā)育而降低，而SAG2和SAG3基因則在子粒的成熟過(guò)程中表達(dá)量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。

玉米；衰老；持綠性；基因表達(dá)

葉片衰老是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中器官和組織逐步走向功能衰退和死亡的一個(gè)必經(jīng)階段。在生產(chǎn)實(shí)踐中，植物衰老期的早晚及衰老延續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)作物光合作用時(shí)間意義重大，影響著作物的產(chǎn)量、品質(zhì)以及一些花卉和牧草的儲(chǔ)藏期[1]。大量研究表明，葉片的衰老過(guò)程伴隨著細(xì)胞結(jié)構(gòu)分解、胞內(nèi)大分子物質(zhì)的降解以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)自衰老葉片向子粒等庫(kù)組織的有效轉(zhuǎn)移[2]，對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)和再利用等生理活動(dòng)起著重要的作用；其次，主動(dòng)的衰老調(diào)控對(duì)植物在逆境脅迫環(huán)境下的適應(yīng)能力有重要影響。植物葉片的衰老過(guò)程同時(shí)受遺傳和外在環(huán)境條件的共同影響，遺傳因素在衰老的起始過(guò)程中起主導(dǎo)作用。隨著葉片衰老的進(jìn)程推進(jìn)，大量與衰老相關(guān)的基因表達(dá)被激活或者抑制，調(diào)控整個(gè)衰老過(guò)程中分解代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活等途徑，從而導(dǎo)致葉片等植物器官一系列生理生化上的變化。近年來(lái)，在植物中已經(jīng)克隆獲得許多衰老相關(guān)的基因，包括葉綠素代謝[3-4]、蛋白質(zhì)降解、信號(hào)傳導(dǎo)等基因。研究葉片衰老不僅有助于對(duì)葉片衰老分子機(jī)制的了解，而且生產(chǎn)上也能通過(guò)協(xié)調(diào)衰老與光合作用的關(guān)系，延長(zhǎng)高光合速率的時(shí)間來(lái)提高作物的產(chǎn)量[5]，在蔬菜、水果的收獲貯藏中最大化地減少損失[6]。目前，玉米葉片衰老的研究主要集中于葉片衰老的發(fā)育規(guī)律、光合指標(biāo)以及營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)變化、脅迫條件下(例如干旱、高溫、低氮以及激素等)生理生化指標(biāo)的變化等方面，對(duì)于葉片衰老相關(guān)基因的克隆以及表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)制等方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究利用生產(chǎn)上大面積推廣的玉米雜交種先玉335和鄭單958及其親本自交系為材料，在已有研究的基礎(chǔ)上，篩選出7個(gè)與衰老相關(guān)的候選基因，通過(guò)對(duì)其在生長(zhǎng)發(fā)育后期時(shí)空表達(dá)變化的分析，解析其在不同材料間表達(dá)模式的差異，為后期衰老相關(guān)基因的克隆分析奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

以中國(guó)生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的2個(gè)優(yōu)良玉米雜交種先玉335、鄭單958及其親本自交系為試驗(yàn)材料，其中鄭單958具有適應(yīng)性廣、耐密性強(qiáng)、綜合抗性好等突出優(yōu)點(diǎn)，但是存在后期脫水較慢，不適合機(jī)械化收獲；先玉335具有前期子粒灌漿速率快、后期子粒脫水快等特點(diǎn)。

1.2田間試驗(yàn)

試驗(yàn)材料于2011年5月上旬播種在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)，每個(gè)材料種植5行，密度為67 500株·hm-2。在苗期選取生長(zhǎng)一致，具有代表性的單株掛牌，在散粉后0，15，25，35，40，45 d分別取穗三葉的中部葉片，液氮速凍保存；同時(shí)在授粉后0，15，25，35，40和45 d取玉米果穗，帶回實(shí)驗(yàn)室后置于冰上剝?nèi)》N胚，液氮速凍后保存在-80 ℃冰箱中備用。

其中先玉335及其親本PH4CV和PH6WC的開(kāi)花期為2011-07-01，07-06和07-08，授粉日期為2011-07-04，07-08和07-09；鄭單958及其親本鄭58和昌7-2開(kāi)花期為2011-07-05，07-08和07-08，授粉日期為2011-07-07，07-09和07-09。

1.3RNA提取和cDNA合成

采用Trizol RNA提取試劑盒分別提取葉片和種胚中的總RNA，試劑盒購(gòu)自北京康為世紀(jì)生物工程有限公司。RNA提取所用研缽、槍頭等均用1‰的DEPC水過(guò)夜浸泡，高溫滅菌烘干后備用。RNA的純度用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。RT-PCR反應(yīng)體系如表1所示。反應(yīng)程序?yàn)椋?7 ℃ 15 min(反轉(zhuǎn)錄反應(yīng))，85 ℃ 5 s (酶失活反應(yīng))；反應(yīng)結(jié)束后所合成的c-DNA加10 μL的DEPC處理水，混勻后置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 RT-PCR反應(yīng)體系Table 1 The amplification system of real time PCR

1.4實(shí)時(shí)熒光定量分析

通過(guò)NCBI檢索,結(jié)合已有文獻(xiàn)研究結(jié)果[7-10]，篩選出7個(gè)葉片與種胚衰老相關(guān)的基因。依據(jù)其cDNA序列和引物設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)熒光定量PCR引物，基因查詢號(hào)、引物序列和擴(kuò)增產(chǎn)物大小(表2)。熒光定量分析引物由上海生物工程有限公司合成。

實(shí)時(shí)熒光定量PCR使用伯樂(lè)公司的iQTM5多重實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀，以玉米的Actin基因作為內(nèi)參基因，每個(gè)反應(yīng)包括10 μL 2×SYBR Green I,上游和下游引物各250 nmol，50 ng cDNA，最后加ddH2O補(bǔ)充至20 μL。PCR反應(yīng)程序?yàn)椋?5 ℃ 1 min；40個(gè)循環(huán)的95 ℃ 15 s ，60 ℃ 1 min；接著從60 ℃升到95 ℃，進(jìn)行融解曲線的設(shè)置。將模板稀釋成一系列濃度梯度后做標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算出擴(kuò)增效率，并優(yōu)化反應(yīng)體系，使擴(kuò)增效率為90%～105%。使用相對(duì)定量法進(jìn)行基因的表達(dá)差異分析，試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析使用2-△△Ct法，用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

表2 實(shí)時(shí)定量PCR引物序列Table 2 The primer sequences used in real time RT-PCR

2 結(jié)果與分析

2.1總RNA的質(zhì)量檢測(cè)與PCR擴(kuò)增

提取RNA樣品后，利用1%的瓊脂糖凝膠電泳對(duì)RNA質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖1可以清晰地看到3條28 S，18 S 以及5 S rRNA主帶，說(shuō)明RNA質(zhì)量完整性好。

根據(jù)已知序列設(shè)計(jì)的內(nèi)參基因Actin和7個(gè)目的基因引物，通過(guò)常規(guī)PCR擴(kuò)增檢測(cè)引物的質(zhì)量和擴(kuò)增產(chǎn)物的片段大小。熒光定量PCR預(yù)試驗(yàn)結(jié)果顯示，各材料融解曲線圖上主峰單一(圖2)，引物設(shè)計(jì)符合定量PCR要求。

注：M，DNA 2000標(biāo)記；A～F依次為授粉0 d時(shí)鄭單958、鄭58、昌7-2、先玉335、PH4CV、PH6WC的總RNA，各2個(gè)重復(fù)；CK為對(duì)照。Note: M，DNA 2000 marker；A～F were total RNA Zhengdan 958, Zheng 58, Chang 7-2, Xianyu 335, PH4CV, PH6WC; each had 2 repetitions; CK was control.

圖2 部分熒光定量RT-PCR的熔解曲線圖Fig. 2 The melting-curve representative of the amplified product partial

2.2葉片持綠性基因SGR1和SGR2的表達(dá)分析

SGR1基因在雜交種先玉335及其雙親穗三葉中的表達(dá)呈現(xiàn)出相似的規(guī)律性，即在授粉開(kāi)始至授粉后10 d，該基因表達(dá)量較低，10 d后開(kāi)始逐漸升高，到20 d時(shí)達(dá)到一個(gè)小的表達(dá)高峰，隨后降低,至30 d達(dá)到授粉后10 d的表達(dá)水平，30 d后目標(biāo)基因的表達(dá)量一直上升，至45 d達(dá)到最高峰(圖3)?？傮w而言，先玉335在各自時(shí)期的表達(dá)量均高于2個(gè)親本，而自交系PH4CV的表達(dá)量則高于PH6WC。

SGR1基因在鄭單958及其2個(gè)親本穗三葉中的表達(dá)趨勢(shì)基本一致，即隨著授粉時(shí)間的增加，SGR1基因表達(dá)量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，在30 d后出現(xiàn)了迅速增長(zhǎng)。授粉后30 d鄭單958穗三葉中SGR1的表達(dá)量顯著高于2個(gè)親本。對(duì)2個(gè)親本而言，鄭58的穗三葉在授粉后不同時(shí)期目標(biāo)基因的表達(dá)量均表現(xiàn)出緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，但是,自交系昌7-2中目標(biāo)基因在穗三葉中的表達(dá)模式則存在一定的差異(圖4)。

注：A：穗上葉；B穗位葉；C穗下葉。下同。Note：A, Maize leaf upper the ear; B, Maize leaf on the ear; C, Maize leaf under the ear. The same as below

圖4 鄭單958及其親本穗三葉SGR1的表達(dá)模式Fig. 4 The expression pattern of SGR1 in the three leaves of ear in the hybrid Zhengdan 958 and its two parents

SGR2基因在先玉335及其2個(gè)親本的穗三葉不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)模式基本一致，即從授粉后開(kāi)始升高，到20 d達(dá)到一個(gè)高峰，然后開(kāi)始降低，到30 d時(shí)與授粉開(kāi)始時(shí)的表達(dá)量基本相同，隨后開(kāi)始升高,至45 d達(dá)到最高峰。這種表達(dá)規(guī)律與SGR1的表達(dá)模式類(lèi)似。

圖5 先玉335及其親本穗三葉SGR2的表達(dá)模式

SGR2基因在自交系鄭58和昌7-2中的表達(dá)模式基本相同，即從授粉開(kāi)始到45 d一直保持持續(xù)增加的趨勢(shì)，到45 d達(dá)到高峰，同時(shí)該基因在昌7-2穗三葉不同時(shí)期的表達(dá)量均高于鄭58。SGR2基因在雜交種鄭單958穗三葉不同時(shí)期中表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，但是在穗上葉和穗下葉授粉30 d后急劇增加，并超過(guò)了2個(gè)親本；而鄭單958穗位葉在授粉35 d的表達(dá)量上升幅度開(kāi)始增加，但是其表達(dá)量一直低于親本昌7-2的表達(dá)水平。

圖6 鄭單958及其親本穗三葉SGR2的表達(dá)模式Fig. 6 The expression pattern of SGR2 in the three leaves of ear in hybrid Zhengdan 958 and its two parents

此外，為明確SGR1和SGR2在先玉335和鄭單958不同時(shí)期的表達(dá)量差異，對(duì)目標(biāo)基因在2個(gè)雜交種的相同穗位葉中表達(dá)量進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，先玉335的2個(gè)持綠性基因在所有時(shí)期的表達(dá)量均高于鄭單958，尤其是在生育后期，2個(gè)材料間的差異較為顯著(圖7)。由此可見(jiàn)，SGR1和SGR2兩個(gè)基因的表達(dá)與玉米材料衰老調(diào)控存在一定的相關(guān)性，其具體的調(diào)控機(jī)制需進(jìn)一步研究。

圖7 2個(gè)雜交種穗三葉不同時(shí)期SGR1(A)與SGR2(B)表達(dá)模式比較分析Fig. 7 The analysis of expression for SGR1(A)and SGR2(B) in the ear three leaves at the different time of two hybrids

2.3葉片蛋白降解酶基因表達(dá)分析

蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的降解是衰老的代謝過(guò)程的重要部分。本研究對(duì)衰老相關(guān)的蛋白酶基因SAP1和SAP1表達(dá)模式進(jìn)行了分析。SAP1基因在2個(gè)雜交種及其親本材料的表達(dá)模式一致，其表達(dá)量隨生育期推進(jìn)而上升，說(shuō)明該基因在葉片衰老過(guò)程中可能參與蛋白質(zhì)降解過(guò)程的調(diào)節(jié)(圖8)。該基因在2個(gè)雜交種及其親本中的表達(dá)量也存在一定的差異，即在雜交種先玉335及其親本穗三葉后期中的表達(dá)量要顯著高于鄭單958及其親本，從而在基因表達(dá)水平上證明了先玉335后期脫水速率高于鄭單958的原因。

SAP2基因在2個(gè)雜交種及其親本穗三葉不同時(shí)期的表達(dá)模式如圖9所示。該蛋白酶在不同材料的穗三葉中從授粉開(kāi)始至20 d呈增加趨勢(shì)，隨生育期延長(zhǎng)其表達(dá)量逐漸降低。說(shuō)明該基因是主要在灌漿的高峰期表達(dá)，在后期的表達(dá)量較低，可能負(fù)調(diào)控葉片的衰老。

2.4玉米種胚衰老相關(guān)SAG基因的表達(dá)分析

收獲時(shí)子粒含水量的高低是制約玉米機(jī)收子粒的一個(gè)限制因子。試驗(yàn)選擇玉米種胚相關(guān)衰老相關(guān)的3個(gè)SAG基因，對(duì)其在2個(gè)雜交種及其親本不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)規(guī)律進(jìn)行了分析(圖10)。由圖10可以看出，SAG1基因在2個(gè)雜交種及其親本不同發(fā)育時(shí)期種胚均表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)，至種子成熟時(shí)達(dá)到最低，在總體水平上，2個(gè)雜交種種胚中的表達(dá)量要低于雙親，說(shuō)明該基因表現(xiàn)出負(fù)的超親優(yōu)勢(shì)。而SAG2和SAG3在2個(gè)雜交種及其親本中的表達(dá)量總體表現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)，至成熟達(dá)到最高值，但是在2個(gè)雜交種及其相應(yīng)親本中的表達(dá)則存在一定的差異，如SAG2基因在雜交種先玉335授粉后10 d種胚的表達(dá)量開(kāi)始高于雙親，而在鄭單958的整個(gè)生育期中的表達(dá)量則居于2個(gè)親本之間，同時(shí)先玉335在生育后期的表達(dá)量要明顯高于鄭單958，說(shuō)明該基因可能與種子的成熟脫水有關(guān)(圖11)。同樣，SAG3基因在先玉335各個(gè)時(shí)期的表達(dá)量均高于2個(gè)親本，而鄭單958在授粉后35 d的表達(dá)量才超過(guò)雙親，且在生育后期先玉335的表達(dá)量要顯著高于鄭單958，說(shuō)明該基因可能同樣與子粒的成熟脫水有關(guān)(圖12)。

圖8 SAP1在2個(gè)雜交種不同穗位葉的表達(dá)模式Fig. 8 The expression pattern of SAP1 in the three leaves of ear in the two hybrids and its two parents

圖9 SAP2在2個(gè)雜交種不同穗位葉的表達(dá)模式Fig. 9 The expression pattern of SAP2 in the three leaves of ear in the two hybrids and its two parents

圖10 SAG1在2個(gè)雜交種不同時(shí)期胚中的表達(dá)模式Fig. 10 The expression pattern of SAG1 in the different development stage of embryo in the two hybrids and its two parents

圖11 SAG2在2個(gè)雜交種不同時(shí)期胚中的表達(dá)模式Fig. 11 The expression pattern of SAG2 in the different development stage of embryo in the two hybrids and its two parents

圖12 SAG3在2個(gè)雜交種不同時(shí)期胚中的表達(dá)模式Fig. 12 The expression pattern of SAG3 in the different development stage of embryo in the two hybrids and its two parents

3 結(jié)論與討論

作為作物葉片生長(zhǎng)發(fā)育的最后一個(gè)階段，葉片的衰老過(guò)程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性逐漸消失，而光合作用所積累干物質(zhì)從衰老葉片逐步轉(zhuǎn)移至種子等庫(kù)器官中[11]。該過(guò)程涉及到作物產(chǎn)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在一定程度上影響著農(nóng)作物產(chǎn)量，因此，延緩作物葉片的衰老以及延長(zhǎng)葉片光合作用功能期能夠顯著增加作物的光合作用效率和光合產(chǎn)物的合成，從而提高作物的產(chǎn)量[12-13]。

葉片由綠轉(zhuǎn)黃是衰老最顯著的一個(gè)形態(tài)特征，其根本原因是葉綠素的降解。葉片中葉綠素的降解導(dǎo)致功能葉的葉面積減少，降低作物的光合效率，從而影響作物產(chǎn)量。研究表明，衰老是一個(gè)受多個(gè)基因控制的數(shù)量性狀，在水稻[14-16]、小麥[17]、高粱[18-19]等作物中已定位到與多個(gè)衰老相關(guān)的候選基因位點(diǎn)，如 XU等[18]在高粱的RIL群體中定位到4個(gè)持綠性狀QTL位點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在44個(gè)物種中已發(fā)現(xiàn)有5 357個(gè)基因與葉片衰老有關(guān)，其中擬南芥中有3 747個(gè)，玉米94個(gè)，小麥132個(gè)，水稻321個(gè)[20]。為深入了解玉米葉片衰老相關(guān)基因的表達(dá)模式，本研究對(duì)葉片衰老相關(guān)基因在2個(gè)雜交種及其親本生育后期的動(dòng)態(tài)表達(dá)趨勢(shì)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)葉片2個(gè)持綠性基因SGR1和SGR2在2個(gè)雜交種中的表達(dá)量隨生育期的推進(jìn)而增加，推測(cè)在葉片衰老過(guò)程中，玉米自身通過(guò)調(diào)控持綠基因的表達(dá)來(lái)協(xié)調(diào)衰老進(jìn)程。SGR基因是調(diào)控植物葉片細(xì)胞中葉綠素降解的關(guān)鍵。在擬南芥[21]、水稻[22]、大豆[23]等植物中鑒定到SGR基因的表達(dá)。擬南芥中SGR1通過(guò)與葉綠體降解酶(CCEs)以及捕光色素復(fù)合體結(jié)合調(diào)控葉片衰老的過(guò)程[24]。已研究表明，在轉(zhuǎn)基因擬南芥和水稻材料中，過(guò)表達(dá)SGR可以通過(guò)調(diào)控葉綠素的降解抑制葉片衰老[8]。黑暗以及非生物脅迫條件下，擬南芥SRG2過(guò)表達(dá)系植株葉片衰老被抑制，而其突變株系葉片有黃化現(xiàn)象[25]。在葉片衰老過(guò)程中，SAP基因被誘導(dǎo)表達(dá)，該基因編碼衰老調(diào)控相關(guān)的蛋白激酶基因，其中SAP2編碼一個(gè)玉米磷脂蛋白激酶；Western 雜交結(jié)果表明，該蛋白激酶在衰老葉片中積累，并且與低溫誘導(dǎo)的葉片衰老有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，在先玉335和鄭單958及其親本中，SAP1上調(diào)表達(dá)參與葉片衰老的調(diào)控，而SAP2蛋白酶在散粉后30 d達(dá)到表達(dá)量高峰后開(kāi)始下降，可推測(cè)該基因是在衰老的前期表達(dá)，通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯水平調(diào)控等途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)衰老的調(diào)節(jié)。

本研究對(duì)種胚3個(gè)衰老相關(guān)基因的表達(dá)模式進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)SAG2和SAG3的表達(dá)量與生育期呈正相關(guān)，且在雜交種先玉335的后期表達(dá)量要顯著高于鄭單958。前人研究結(jié)果表明，SAG2和SAG3編碼具有WRKY功能域的轉(zhuǎn)錄因子[26]，且大部分WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族成員參與植物衰老調(diào)控。擬南芥的WRKY57轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)控了植物激素GA和生長(zhǎng)素所介導(dǎo)的植物葉片衰老信號(hào)途徑之間的交叉調(diào)控通路，并發(fā)揮重要的調(diào)控功能[27]，染色質(zhì)免疫共沉淀試驗(yàn)證實(shí)，WRKY57蛋白可以直接結(jié)合到衰老相關(guān)基因SAG12和SEN4的啟動(dòng)子上，并抑制它們的轉(zhuǎn)錄水平。擬南芥WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族成員中AtWRKY4，6，11和53受衰老誘導(dǎo)表達(dá)[28]，WRKY6能特異結(jié)合衰老誘導(dǎo)的SINK激酶W-box結(jié)構(gòu)域，進(jìn)而調(diào)節(jié)植物的衰老進(jìn)程。

在玉米育種過(guò)程中，通過(guò)遺傳改良延緩玉米葉片的衰老期，增加功能葉的壽命對(duì)玉米的增產(chǎn)以及品質(zhì)改良意義重大。本研究在已有研究基礎(chǔ)上，對(duì)衰老相關(guān)基因在2個(gè)優(yōu)良玉米雜交種先玉335和鄭單953及其親本自交系中的表達(dá)模式進(jìn)行了分析，該研究將為玉米衰老相關(guān)基因的克隆及遺傳機(jī)制分析提供一定的理論依據(jù)。

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(責(zé)任編輯：常思敏)

Expressionanalysisofsenescence-associatedgenesinmaizeintwodifferenthybridsanditsparentlines

SUN Gaoyang1, WU Xiangyuan2, YE Linlin1, MENG Shuhjun1, YAN Pengshuai1, TANG Jihua1, GUO Zhanyong1

(1.College of Agronomy, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002，China; 2. College of Life Science and Technology, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003，China)

Maize hybrid Xianyu 335 and Zhengdan 958 as well as its parent lines were employed to analyze the expression pattern of senescence related gene in the development of leaves and embyro. The results showed that two stay-green genesSGR1 andSGR2 were up regulated in hybrid Xianyu 335 and Zhengdan 958 together with its parent lines with age, and the gene expression level in Xianyu 335 was higher than that in Zhengdan 958. Senescence associated geneSAP1 was up expressed in the leaves development process, and the expression ofSAP2 was increased first and then decreased with the leaves development stages. Three embyro senescence associated genes,SAG1,SAG2 andSAG3, were analyzed in different growth period, and the results showed thatSAG1 was down regulated after fertilization, whileSAG2 andSAG3 were up-regulated.

maize; senescence; stay-green; gene expression

S 513

：A

2016-12-10

省部共建小麥玉米作物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(SKL2014ZH-09)

孫高陽(yáng)(1990-)，男，河南汝州人，碩士研究生，主要從事玉米遺傳育種研究。

郭戰(zhàn)勇(1974-)，男，河南鄭州人，講師，博士。

1000-2340(2017)02-0140-09