亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        小麥粒重相關(guān)基因TaCYP78A5功能標記開發(fā)及驗證

        2019-11-13 10:45:14司文潔吳林楠郭利建周夢蝶劉香利趙惠賢
        作物學報 2019年12期
        關(guān)鍵詞:粒重性狀位點

        司文潔 吳林楠 郭利建 周夢蝶 劉香利,2 馬 猛,2,* 趙惠賢,2,*

        研究簡報

        小麥粒重相關(guān)基因功能標記開發(fā)及驗證

        司文潔1吳林楠1郭利建1周夢蝶1劉香利1,2馬 猛1,2,*趙惠賢1,2,*

        1西北農(nóng)林科技大學生命科學學院, 陜西楊陵 712100;2西北農(nóng)林科技大學 / 旱區(qū)作物逆境生物學國家重點實驗室, 陜西楊凌 712100;

        為了開發(fā)小麥粒重相關(guān)基因()的功能標記, 挖掘與千粒重性狀相關(guān)的優(yōu)異等位變異, 本研究通過對30份不同品種小麥啟動子區(qū)測序及比對鑒定, 并根據(jù)SNP位點差異開發(fā)啟動子區(qū)功能標記CAPS-5Ap。結(jié)果表明, 在30份不同小麥品種中啟動子區(qū)域出現(xiàn)5個SNP位點差異, 可將30份不同品種小麥分為TaCYP78A5-2Ap-HapI和TaCYP78A5-2Ap-HapII兩種單倍型; 以323份現(xiàn)代育成小麥品種驗證發(fā)現(xiàn), TaCYP78A5-2Ap-HapI的分布頻率為17.96%, TaCYP78A5-2Ap-HapII的分布頻率為82.04%, 表明CAPS-5Ap標記可用于小麥啟動子序列2種單倍型的鑒定。此外, 關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn), CAPS-5Ap標記與粒重相關(guān), 且TaCYP78A5-2Ap-HapII是提高千粒重的優(yōu)異單倍型。研究結(jié)果為小麥分子標記輔助選擇和性狀改良提供理論依據(jù)。

        小麥; 粒重;; SNP; 功能標記

        小麥(L)是世界上主要的糧食作物之一, 粒重是小麥產(chǎn)量的主要構(gòu)成因素, 也是小麥育種中的主要選擇性狀[1]。粒重相關(guān)基因的功能研究和標記開發(fā)對小麥性狀改良及高產(chǎn)育種具有重要的意義和應(yīng)用價值。因此, 在小麥中許多粒重相關(guān)基因的功能研究被廣泛報道。例如, Jiang等[2]克隆得到小麥()基因, 并證明該基因與小麥產(chǎn)量性狀相關(guān)聯(lián), 其在胚乳發(fā)育過程中表達量較高; Su等[3]通過同源克隆在小麥中獲得水稻()同源基因()基因, 證明該基因?qū)π←溓ЯV仄鹭撜{(diào)控作用。Ma等[4]同源克隆得到小麥()的全長cDNA并對其進行QTL分析, 證明其可以解釋千粒重4.8%的表型差異。

        功能標記(functional marker, FM)是根據(jù)功能基因的多態(tài)性將基因等位變異與表型性狀相關(guān)聯(lián)的一種分子標記, 且開發(fā)與特定性狀相關(guān)聯(lián)的分子標記是分子標記輔助育種的主要手段[5-6]。SNP-CAPS (cleaved amplified polymorphism sequences, 簡稱CAPS)分子標記是酶切擴增多態(tài)性序列標記技術(shù), 能夠快速檢測由單堿基變異引起的酶切位點的變化, 廣泛應(yīng)用于植物基因分型、定位、克隆、分子鑒定等[7-8]。針對小麥的基因開發(fā)等位基因特異性PCR (AS-PCR)標記, 并通過性狀關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)突變位點與籽粒的表型尤其是粒寬和千粒重緊密相關(guān), 其中的CAPS分子標記可作為小麥千粒重的優(yōu)異功能標記[3]。Zhang等[9]克隆了()基因, 并針對開發(fā)CAPS分子標記, 其中能提高小麥每穂的小穗數(shù)。

        細胞色素P450 (Cytochromes P450, 簡稱CYP)家族是最大的植物蛋白家族之一, 其中()家族一類可應(yīng)用于作物改良的基因。在模式植物擬南芥()和水稻()中, 許多家族成員被鑒定出與植物籽粒發(fā)育密切相關(guān)[10-12]。例如, 擬南芥中,被證實是獨立于已知母性遺傳之外影響種子大小的基因, 而且其活性高低與種子大小呈正相關(guān)[10,13]。水稻中擬南芥的同源基因()編碼CYP78A13蛋白, 可調(diào)節(jié)胚和胚乳之間的平衡, 過表達會導致胚的減小和胚乳的增大, 最終導致水稻種子體積的增大[1,12,14]。在小麥中, 馬猛等[15-16]首次通過同源克隆獲得和基因, 并利用瞬時沉默和過表達技術(shù)揭示表達水平與小麥粒重呈正相關(guān); 陳之忍等[17]研究表明籽粒特異性啟動子()驅(qū)動的基因在小麥中過表達能夠顯著增加小麥粒重。以上研究表明基因在影響植物粒重方面具有重要功能, 但關(guān)于小麥自然群體中基因是否存在等位基因變異、的等位基因是否與產(chǎn)量性狀關(guān)聯(lián)以及基因功能標記開發(fā)等方面未見研究報道。

        本研究對啟動子區(qū)進行測序分析, 試圖建立基于等位基因多態(tài)性位點的分子標記, 并進行等位基因分子標記的實用性驗證以及分子標記與小麥千粒重的關(guān)聯(lián)分析; 旨在探索基因應(yīng)用于小麥高產(chǎn)分子育種的可能性, 挖掘與千粒重關(guān)聯(lián)的優(yōu)異等位基因, 并開發(fā)其功能標記, 為小麥高產(chǎn)、高效分子育種提供新的優(yōu)異基因及功能標記。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        353份普通小麥品種中30份來自西北農(nóng)林科技大學小麥試驗田, 用于檢測目標基因的核苷酸多態(tài)性; 黃淮麥區(qū)323份現(xiàn)代育成普通小麥品種由中國農(nóng)業(yè)科學院景蕊蓮研究員提供, 用于目標基因單倍型的檢測及農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)分析。

        1.2 小麥總RNA提取與cDNA合成

        不同生育期小麥材料(根、莖、葉、旗葉、5 mm、10 mm幼穗、5 d、10 d、15 d、20 d籽粒)來自田間正常管理的普通小麥小偃6號, 利用北京百泰克多糖多酚植物總RNA快速提取試劑盒提取總RNA, 并利用Takara公司反轉(zhuǎn)錄試劑盒(Primescript RT reagent kit Perfect Real Time)進行cDNA第1鏈的合成。

        1.3 TaCYP78A5基因時空表達模式分析

        以上述已獲得的小偃6號不同生育期cDNA為模板, 通過實時熒光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)對基因時空表達模式進行分析。上下游引物(A5-A-RT-F/R、A5-B-RT-F/R、A5-D-RT-F/R)序列見表1, PCR體系為2×TB Green Premix 12.5 μL, cDNA 50 ng, Free-water 8.5 μL, 10 μmol L–1的上下游引物各1 μL。反應(yīng)條件為95℃ 30 s; 95℃ 5 s, 66℃ 30 s, 50個循環(huán)。反應(yīng)完成后繪制95℃ 10 s、65℃ 5 s、95℃ 5 s熔解曲線。所有反應(yīng)均以內(nèi)參基因進行歸一化處理, 每樣品進行3次重復。

        1.4 小麥基因組DNA提取

        種子萌發(fā)后取二葉一心期新鮮葉片, 利用CTAB (Cetyltrimethylammonium Ammonium Bromide)法提取小麥基因組DNA, 以1%瓊脂糖凝膠電泳檢測其濃度和純度后于?20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

        1.5 TaCYP78A5啟動子序列全長擴增和序列分析

        根據(jù)最新公布的中國春小麥基因組序列數(shù)據(jù)庫IWGSC RefSeq v1.0 (International Wheat Genome Sequencing Consortium 2018)(基因ID分別為TraesCS2A01G175700/TraesCS2B01G201900/TraesCS2 D01G183000)的啟動子序列(簡稱)多態(tài)性位點進行分析, 利用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計特異性引物序列, 以上述30份小麥品種(15份大粒品種和15份小粒品種)的基因組DNA為模板進行PCR擴增, 所用引物對分別為A5-Ap-F/R、A5-Bp-F/R 和A5-Dp-F/R (序列見表1)。PCR體系為2×KOD buffer 10 μL, 2 μmol L–1dNTPs 2 μL, KOD 0.5 μL, 10 μmol L–1的上下游引物各0.5 μL, DNA模板100 ng, ddH2O 5.5 μL; 反應(yīng)條件為95℃ 5 min; 95℃ 30 s, 66℃ 30 s, 72℃ 2 min, 50個循環(huán); 72℃ 10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測后送西安擎科生物澤西生物科技有限公司測序; 并利用PlantCARE (http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)在線軟件預測和分析其在序列的順式作用元件進行。

        表1 用于TaCYP78A5分析的引物

        1.6 30份小麥品種間TaCYP78A5啟動子序列測序分析及SNP位點篩選

        將30份小麥品種基因啟動子序列全長的PCR產(chǎn)物送至西安擎科生物澤西生物科技有限公司測序, 將測序結(jié)果與最新中國春小麥基因組序列數(shù)據(jù)庫IWGSC中序列通過DNAMAN8.0 (https://www.lynnon.com/pc/framepc.html)軟件比對分析, 分別獲得30份小麥品種在序列區(qū)間內(nèi)的SNP位點。

        1.7 SNP-CAPS標記的開發(fā)

        為了將不同品種間的SNP位點轉(zhuǎn)化為SNP-CAPS分子標記, 采用二次PCR擴增。將得到的序列利用Primer premier 5.0軟件查找多態(tài)性位點, 將其轉(zhuǎn)化為CAPS分子標記位點。利用Primer premier 5.0軟件在候選CAPS標記位點兩側(cè)設(shè)計PCR特異性引物CAPS-A5-Ap-F/R (表1)進行擴增, DNA模板為稀釋100倍的序列全長PCR產(chǎn)物, PCR體系為2×KOD buffer 10 μL, 2 μmol L–1dNTPs 2 μL, KOD 0.5 μL, 10 μmol L–1的上下游引物各0.5 μL, DNA模板2 μL, ddH2O 4.5 μL。反應(yīng)條件為95℃ 5 min; 95℃ 30 s, 72℃ 30 s, 72℃ 15 s, 45個循環(huán); 72℃ 10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。

        1.8 酶切分析及驗證

        根據(jù)成功轉(zhuǎn)化為CAPS-5Ap標記的SNP位點, 選擇合適的限制性酶進行酶切反應(yīng), 酶切反應(yīng)體系為10×NEB buffer 2 μL, 限制性內(nèi)切酶I0.4 μL, PCR產(chǎn)物18 μL。37℃酶切2.5 h, 其中I購自NEB公司, 用4.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測酶切產(chǎn)物。

        1.9 性狀-標記關(guān)聯(lián)分析

        為進一步分析CAPS-5Ap標記的實用性, 以2017年收獲的黃淮麥區(qū)323份現(xiàn)代育成普通小麥品種為材料進行掃描, 并利用Microsoft Excel軟件進行千粒重數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析; 利用TASSEL 2.1軟件中的普通線性模型(GLM)將開發(fā)的CAPS-5Ap分子標記與323份普通小麥品種的千粒重進行關(guān)聯(lián)分析。其中, 323份普通小麥品種的千粒重表型數(shù)據(jù), 以及單倍型與小麥千粒重關(guān)聯(lián)分析由中國農(nóng)科院景蕊蓮研究員課題組提供。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 TaCYP78A5基因時空表達模式分析

        前期研究表明, 小麥中基因含有3個直系同源基因, 分別位于2A2B和2D染色短臂, 被命名為、、[15]。利用小偃6號不同生育期、不同部位(根、莖、葉、旗葉、5 mm和10 mm幼穗以及花后5、10、15、20 d籽粒)樣品時空表達模式分析發(fā)現(xiàn),基因在小麥各個部位均有表達, 且在幼穗發(fā)育階段表達量較高; 其中在各個部位表達量最高,次之(圖1)。

        圖1 TaCYP78A5-2A/2B/2D基因表達模式

        R: 根; S: 莖; L: 葉; FL: 旗葉; YS5: 5 mm的幼穗; YS15: 15 mm的幼穗; GR5、GR10、GR15和GR20分別表示花后5、10、15和20 d的籽粒。

        R: root; S: stem; L: leaf; FL: flag leaf; YS5: 5 mm young panicles; YS15: 15 mm young panicles; GR5, GR10, GR15, and GR20: grain at 5 days, grain at 10 days, grain at 15 days and grain at 20 days after flowering.

        2.2 TaCYP78A5啟動子全長序列擴增和序列分析

        為了進一步了解-不同亞基因組間差異表達的根源, 在小偃6號小麥品種中對啟動子區(qū)進行全長擴增和序列分析, 擴增獲得基因啟動子3個亞基因組序列信息, 其中序列長度為1800 bp序列長度為1500 bp,序列長度為1810 bp?;蛐蛄衅鹗济艽a子前1500 bp序列比對結(jié)果表明序列內(nèi)存在較大差異(附圖1)。進一步對序列內(nèi)的作用元件分析顯示, 在的?1500 bp序列內(nèi)除共同含有CAAT-box和TATA-box基本順式作用元件外, 還含有激素響應(yīng)元件ABRE、GC-motif、P-boxTGA-element等和逆境響應(yīng)元件; 以及特有元件CAT-box和AT-rich sequence,特有元件GCN4_motif和TCA- element (表2)。特別是序列內(nèi)特有的在分生組織表達的順式作用元件CAT-box, 可能是引起在根部和幼穗期表達量較高的原因。因此, 這些啟動子序列和調(diào)控元件的差異可能是導致基因的3個直系同源基因間表達量巨大差異的根源。

        2.3 30份小麥品種間TaCYP78A5啟動子SNP位點識別和篩選

        與中國春小麥基因組序列數(shù)據(jù)庫IWGSC RefSeq v1.0比對顯示, 在30份小麥品種間序列共存在5個SNP位點, 分別位于?1292、?1203、?596、?594和?435 bp (圖2)。而序列區(qū)間內(nèi)不存在有規(guī)律的SNP位點,序列區(qū)間內(nèi)存在2個SNP位點。因此, 后續(xù)只對不同小麥品種間等位基因序列進行SNP變異分析和分子標記開發(fā)。

        對30份小麥品種單倍型分析發(fā)現(xiàn), 5個SNP位點差異在30份品種間組成2種等位基因差異類型, 分別為單倍型TaCYP78A5-2Ap-HapI (C/C/C/A/G)和單倍型TaCYP78A5-2Ap-HapII (T/T/A/G/A)。

        表2 TaCYP78A5-2Ap/2Bp/2Dp序列順式作用元件預測

        圖2 TaCYP78A5-2Ap序列結(jié)構(gòu)和等位基因多態(tài)性分析

        A:序列結(jié)構(gòu); B:序列多態(tài)性和等位基因變異分析。

        A: structure of; B: polymorphism and allelic variation analysisof

        2.4 TaCYP78A5-Ap的 SNP-CAPS標記的開發(fā)

        通過對兩種單倍型TaCYP78A5- 2Ap-HapI和TaCYP78A5-2Ap-HapII序列間差異分析, 發(fā)現(xiàn)TaCYP78A5-2Ap-HapI在?1203 bp (SNP2)存在特異性酶(I)酶切位點, 而TaCYP78A5-2Ap-HapII對應(yīng)位點不存在I的酶切位點; 因此, 根據(jù)標記的酶切產(chǎn)物大小可以區(qū)分的兩種單倍型。

        通過在–1203 bp位點上下游設(shè)計引物CAPS-A5-Ap- F/R進行二次PCR擴增, 開發(fā)SNP-CAPS標記CAPS-5Ap, 并根據(jù)標記的酶切產(chǎn)物大小區(qū)分的2種基因類型, 若酶切產(chǎn)物為170 bp和140 bp的2條帶, 則待測小麥單倍型為TaCYP78A5-2Ap-HapI; 若酶切產(chǎn)物為310 bp的一條帶, 則待測小麥單倍型為TaCYP78A5- 2Ap-HapII。

        2.5 SNP-CAPS標記的驗證

        在上述30份小麥品種間對SNP-CAPS標記CAPS- 5Ap檢測發(fā)現(xiàn), 其中7份品種能夠被I酶切識別, 屬于TaCYP78A5-2Ap-HapI單倍型; 其余23份品種均不能被I酶切識別, 屬于TaCYP78A5-2Ap-HapII單倍型(圖3)。酶切結(jié)果與測序結(jié)果一致, 表明針對該位點(SNP2)開發(fā)的CAPS-5Ap標記能有效鑒別的2種單倍型。

        為了進一步驗證CAPS-5Ap標記在不同地區(qū)栽培小麥品種中的實用性, 將開發(fā)的CAPS-5Ap標記在323份現(xiàn)代育成小麥品種間進行掃描驗證。酶切表明, 323份現(xiàn)代育成品種的序列均能夠被I酶酶切產(chǎn)生與上述30品種相同的2種單倍型類型, 部分品種酶切結(jié)果如圖4所示。在323份現(xiàn)代育成品種中共有58份品種屬于TaCYP78A5-2Ap-HapI類型, 分布頻率為17.96%; 265份品種屬于TaCYP78A5-2Ap-HapII類型, 分布頻率為82.04% (圖5), 323份現(xiàn)代育成品種中的單倍型類型統(tǒng)計情況見附表1。以上結(jié)果表明CAPS-5Ap標記可用于鑒別不同地區(qū)栽培小麥品種中序列的2種單倍型。

        圖3 TaCYP78A5-2Ap分子標記的開發(fā)

        M: 20 bp DNA ladder; I/II:的2種單倍型; I: TaCYP78A5-2Ap-HapI; II: TaCYP78A5-2Ap-HapII。

        M: 20 bp DNA ladder; I/II: two genotypes of; I: TaCYP78A5-2Ap-HapI; II: TaCYP78A5-2Ap-HapII.

        圖4 323份現(xiàn)代育成小麥品種TaCYP78A5-2Ap單倍型掃描驗證

        M: 20 bp DNA ladder; I/II:的2種單倍型; I: TaCYP78A5-2Ap-HapI; II: TaCYP78A5-2Ap-HapII。

        M: 20 bp DNA ladder; I/II: two haploidtypes of; I: TaCYP78A5-2Ap-HapI; II: TaCYP78A5-2Ap-HapII.

        圖5 323份現(xiàn)代育成小麥品種中TaCYP78A5-2Ap兩種單倍型的分布頻率

        TaCYP78A5-2Ap-HapI/II:啟動子的2種單倍型。

        TaCYP78A5-2Ap-HapI/II: two haploidtypes forpromoter.

        2.6 籽粒性狀-分子標記的關(guān)聯(lián)分析

        對323份小麥品種的單倍型數(shù)據(jù)與千粒重表型數(shù)據(jù)進行性狀-標記的關(guān)聯(lián)分析顯示, TaCYP78A5-2Ap-HapI單倍型和TaCYP78A5-2Ap-HapII單倍型對應(yīng)小麥品種的平均千粒重存在極顯著差異(<0.01); 其中, 單倍型TaCYP78A5-2Ap-HapII小麥品種的平均千粒重顯著高于單倍型TaCYP78A5-2Ap-HapI (圖6)。這表明不同單倍型對千粒重的貢獻存在極顯著差異, 暗示著CAPS-5Ap標記是與粒重相關(guān)的功能標記; 單倍型TaCYP78A5-2Ap-HapII是提高千粒重的優(yōu)異單倍型。

        3 討論

        小麥產(chǎn)量的提高一直是小麥育種工作不斷追求的重要目標。目前, 已有不少籽粒大小相關(guān)基因被克隆并開發(fā)了其功能標記, 如[2]、[3]、[4]、[19]、[20]等。近年來, 植物特異的家族的部分成員[10]、[12]、[14]、[21]等被證實參與植物生殖器官及種子的發(fā)育, 暗示著家族基因可用于作物產(chǎn)量性狀的改良。本課題組馬猛等利用同源克隆技術(shù)獲得和兩個基因, 并證實這兩個基因均可影響籽粒大小[15-16]。因此, 本研究通過檢測黃淮麥區(qū)323份現(xiàn)代育成小麥品種的3個直系同源基因的等位基因, 并開發(fā)了其CAPS-5Ap功能標記; 該研究結(jié)果將為小麥高產(chǎn)、高效分子育種提供新優(yōu)異基因和功能標記。

        圖6 323份現(xiàn)代育成小麥品種中TaCYP78A5-2Ap兩種單倍型與千粒重的方差分析

        -HapI/II:啟動子的兩種單倍型; **<0.01; 誤差顯示為±SE。

        -HapI/II: Two haploidtypes forpromoter; **<0.01; Error bars denote ±SE.

        分子標記輔助選擇是現(xiàn)代分子育種的主要手段, 它通過對單倍型的直接、快速選擇進行分子育種。因此, 基于已知功能基因開發(fā)其與產(chǎn)量性狀相關(guān)的功能標記, 對未來的分子育種至關(guān)重要。Jiang等[2]針對開發(fā)功能標記和, 并通過關(guān)聯(lián)分析方法證明是影響千粒重的優(yōu)異單倍型。Ma等[4]根據(jù)的等位變異位點開發(fā)了與粒重相關(guān)的功能標記和。相吉山等[22]利用新疆小麥品種資源進一步證實的功能標記、能夠較好地區(qū)分小麥千粒重的大小, 可用于粒重的分子標記輔助選擇。本研究首次通過對不同品種序列多態(tài)性位點分析, 開發(fā)了等位基因功能標記CAPS-5Ap; 將CAPS-5Ap標記在黃淮麥區(qū)323份小麥品種間掃描驗證表明, CAPS-5Ap標記可將323份小麥品種分為TaCYP78A5-2Ap-HapI和TaCYP78A5-2Ap-HapII兩種單倍型。進一步的關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn), TaCYP78A5-2Ap- HapII單倍型小麥品種的千粒重均極顯著高于TaCYP78A5-2Ap-HapI, 表明TaCYP78A5-2Ap-HapII是提高千粒重的優(yōu)異單倍型; TaCYP78A5-2Ap-HapII類型可用于小麥粒重的分子標記輔助選擇。

        本研究是基于不同小麥品種間序列上多個SNP位點組成的單倍型為單位的結(jié)果; 后期計劃進一步研究各單倍型的單一SNP位點對基因表達水平的影響, 以期了解SNP位點差異對基因表達水平, 乃至對籽粒大小和產(chǎn)量的影響。

        附圖和附表 請見網(wǎng)絡(luò)版: 1) 本刊網(wǎng)站http://zwxb.china-crops.org/; 2) 中國知網(wǎng)http://www.cnki.net/; 3) 萬方數(shù)據(jù)http://c.wanfangdata.com.cn/Periodical-zuowxb.aspx。

        [1] Xu F, Fang J, Ou S J, Gao S P, Zhang F X, Du L, Xiao Y H, Wang H R, Sun X H, Chu J F, Wang G D, Chu C C. Variations incoding region influence grain size and yield in rice, 2015, 38: 800–811.

        [2] Jiang Q Y, Hou J, Hao C Y, Wang L F, Ge H M, Dong Y S, Zhang X Y. The wheat (.) sucrose synthase 2 gene () active in endosperm development is associated with yield traits, 2011, 11: 49–61.

        [3] Su Z Q, Hao C Y, Wang L F, Dong Y C, Zhang X Y. Identification and development of a functional marker ofassociated with grain weight in bread wheat (L.), 2011, 122: 211–223.

        [4] Ma D Y, Yan J, He Z H, Wu L, Xia X C. Characterization of a cell wall invertase geneon common wheat chromosome 2A and development of functional markers, 2012, 29: 43–52.

        [5] Andersen J R, Lubberstedt T. Functional markers in plants, 2003, 8: 554–560.

        [6] Gupta P K, Rustgi S. Molecular markers from the transcribed/expressed region of the genome in higher plants, 2004, 4: 139–62.

        [7] Michaels S D, Amasino R M. A robust method for detecting single-nucleotide changes as polymorphic markers by PCR, 1998, 14: 381–385.

        [8] 束永俊, 李勇, 朱振雷, 朱延明. 大豆CAPS標記快速開發(fā)方法的建立與優(yōu)化東北農(nóng)業(yè)大學學報, 2009, 40: 62–65. Shu Y J, Li Y, Zhu Z L, Zhu Y M. Establishment and optimization of the rapid method to develop soybean CAPS molecular markers., 2009, 40: 62–65 (in Chinese with English abstract).

        [9] Zhang B, Xu W N, Liu X, Mao X G, Li A, Wang J Y, Chang X P, Zhang X Y, Jing R L. Functional conservation and divergence among homoeologs ofand, two SBP-box genes governing yield-related traits in hexaploid wheat, 2017, 174: 1177–1191.

        [10] Adamski N M, Anastasiou E, Eriksson S, O’Neill C M, Lenhard M. Local maternal control of seed size by-dependent growth signaling, 2009, 106: 20115–20120.

        [11] Fang W J, Wang Z B, Cui R F, Li J, Li Y H. Maternal control of seed size byin., 2012, 70: 929–939.

        [12] Nagasawa N, Hibara K I, Heppard E P, Vander Velden K A, Luck S, Beatty M, Nagato Y, Sakai H.encodes CYP78A13, required for proper size balance between embryo and endosperm in rice, 2013, 75: 592–605.

        [13] Eriksson S, Stransfeld L, Adamski N M, Breuninger H, Lenhard M.-dependent growth signaling coordinates floral organ growth in Arabidopsis., 2010, 20: 527–532.

        [14] Yang W B, Gao M J, Yin X, Liu J Y, Xu Y H, Zeng L J, Li Q, Zhang S B, Wang J M, Zhang X M, He Z H. Control of rice embryo development, shoot apical meristem maintenance, and grain yield by a novel cytochrome P450, 2013, 6: 1945–1960.

        [15] Ma M, Zhao H X, Li Z J, Hu S W, Song W N, Liu X L.regulates seed size in wheat (), 2016, 67: 1397–1410.

        [16] Ma M, Wang Q, Li Z J, Cheng H H, Li Z J, Liu X L, Song W N, Appels R, Zhao H X. Expression of, a gene encoding cytochrome P450 CYP78A3 protein in wheat (L.), affects seed size, 2015, 83: 312–325.

        [17] 陳之忍, 馬猛, 申玉霞, 吳林楠, 劉香利, 趙惠賢.基因過表達小麥的遺傳和功能初步分析麥類作物學報, 2017, 37: 721–729. Chen Z R, Ma M, Shen Y X, Wu L N, Liu X L, Zhao H X. Geneticand functional analysis of transgenic wheat overexpressinggene., 2017, 37: 721–729 (in Chinese with English abstract).

        [18] 吳林楠, 司文潔, 郭利建, 張亞婷, 趙惠賢, 劉香利, 馬猛. 小麥粒重相關(guān)基因的克隆和CAPS標記開發(fā)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學報, 2018, 26: 1659–1669. Wu L N, Si W J, Guo L J, Zhang Y T, Zhao H X, Liu X L, Ma M. Cloning and CAPS marker development of seed weight-related genein wheat ()., 2018, 26: 1659–1669 (in Chinese with English abstract).

        [19] Zhang Y J, Liu J D, Xia X C, He Z H., an ortholog of rice, is associated with grain weight and grain length in common wheat, 2014, 34: 1097–1107.

        [20] Guo Y, Sun J, Zhang G, Wang Y, Kong F, Zhao Y, Li S. Haplotype, molecular marker and phenotype effects associated with mineral nutrient and grain size traits ofin wheat, 2013, 154: 119–125.

        [21] Sotelosilveira M, Cucinotta M, Chauvin A L, Montes R A C, Colombo L, Marschmartínez N, Folter S D. Cytochrome P450is involved in arabidopsis reproductive development, 2013, 162: 779–799.

        [22] 相吉山, 穆培源, 桑偉, 聶迎彬, 徐紅軍, 莊麗, 崔鳳娟, 韓新年, 鄒波. 小麥粒重基因功能標記、的驗證及應(yīng)用中國農(nóng)業(yè)科學, 2014, 47: 2671–2709. Xiang J S, Mu P Y, Sang W, Nie Y B, Xu H J, Zhuang L, Cui F J, Han X N, Zou B. Validation and application of function markersandofgene related to wheat kernel weight., 2014, 47: 2671–2709 (in Chinese with English abstract).

        Development and validation of the functional marker of grain weight-related genein wheat (L.)

        SI Wen-Jie1, WU Lin-Nan1, GUO Li-Jian1, ZHOU Meng-Die1, LIU Xiang-Li1,2, MA Meng1,2,*, and ZHAO Hui-Xian1,2,*

        1College of Life Science, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China;2State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas / Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China

        In order to develop the functional marker of wheat grain weight related gene() and excavate superior alleles for 1000-grain weight, functional marker CAPS-5Ap was developed according to the different SNP loci ofby analyzing thepromoter sequence of 30 wheat varieties and alignment evaluation. There were five SNP loci inpromoter regions of 30 wheat varieties, which could be divided into two kinds of genotype,TaCYP78A5-2Ap-HapIand TaCYP78A5-2Ap-HapII. The frequency of TaCYP78A5-2Ap-HapI and TaCYP78A5-2Ap-HapII in 323 modern varieties of wheat was 17.96% and 82.04% respectively, which indicating that the CAPS-5Ap can be used to identify two genotypes ofpromoter sequence in wheat. What's more, the correlation between the genotype data and 1000-grain weight phenotype data of 323 modern varieties was analyzed, showing that CAPS-5Ap marker associated with grain weight, andTaCYP78A5-2Ap-HapII was the superior genotype for 1000-grain weight. These results may provide useful information for molecular marker assisted selection and character improvement in breeding for high yield wheat.

        wheat; grain weight;;SNP; functional marker

        本研究由陜西楊凌示范區(qū)產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新重大項目計劃(2017CXY-01)和國家自然科學基金項目(31701419, 31471482)資助。

        This study was supported by the Collaborative Innovation Major Project (2017CXY-01) of the Production and Research Institute of Shaanxi Yangling Demonstration Zone and the National Natural Science Foundation of China (31701419, 31471482).

        馬猛, E-mail: dik725@163.com; 趙惠賢, E-mail: hxzhao212@nwafu.edu.cn

        E-mail: wenjiesi2016@126.com; dik725@163.com

        2019-02-17;

        2019-06-12;

        2019-07-08.

        URL: http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20190705.1252.004.html

        10.3724/SP.J.1006.2019.91016

        猜你喜歡
        粒重性狀位點
        基于GBS測序和連鎖分析的藜麥單株粒重QTL定位
        種子(2023年9期)2023-11-22 13:10:56
        鎳基單晶高溫合金多組元置換的第一性原理研究
        上海金屬(2021年6期)2021-12-02 10:47:20
        CLOCK基因rs4580704多態(tài)性位點與2型糖尿病和睡眠質(zhì)量的相關(guān)性
        離體穗培養(yǎng)條件下C、N供給對小麥穗粒數(shù)、粒重及蛋白質(zhì)含量的影響
        寶鐸草的性狀及顯微鑒定研究
        玉米自交系京92改良后代單穗粒重的雜種優(yōu)勢研究
        二項式通項公式在遺傳學計算中的運用*
        生物學通報(2019年3期)2019-02-17 18:03:58
        9種常用中藥材的性狀真?zhèn)舞b別
        對“性狀分離比模擬”實驗的改進
        中學生物學(2016年8期)2016-01-18 09:08:21
        陸地棉數(shù)量性狀的多元統(tǒng)計分析
        欧美v亚洲v日韩v最新在线| 国产亚洲人成在线观看| 精品久久久久久久久午夜福利| 亚洲av男人的天堂在线观看| 精品国产品欧美日产在线| 精品av一区二区在线| 久久久99精品免费视频| 色先锋av资源中文字幕| 麻豆五月婷婷| 国产精品高清一区二区三区人妖| 国产小视频在线看不卡| 精品无码久久久久成人漫画| 国产精品福利小视频| 青青草精品在线免费观看| 欧美性生交大片免费看app麻豆| 日日噜噜噜夜夜爽爽狠狠视频| 9久9久女女热精品视频免费观看 | 一本色道久久综合亚州精品| 日本在线一区二区三区不卡| 50岁熟妇大白屁股真爽| 国产精品27页| 亚洲免费精品一区二区| 亚洲精品第一国产综合精品| 无码夜色一区二区三区| 亚洲av乱码国产精品色| 中文字幕女优av在线| 97人人模人人爽人人喊电影| 国产系列丝袜熟女精品视频| 好看的中文字幕中文在线| 色综合久久无码五十路人妻| 亚洲级αv无码毛片久久精品| 亚洲黄片高清在线观看| 精品女同一区二区三区| 日本老熟妇50岁丰满| 人妻无码AⅤ不卡中文字幕| 蜜桃网站入口可看18禁| 中文字幕中文有码在线| 欧美日韩国产免费一区二区三区欧美日韩 | 亚洲av免费手机在线观看| 国外精品视频在线观看免费| 高潮社区51视频在线观看|