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【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,在全基因组水平鉴定耐旱相关的基因,研究玉米雄穗花器官分化期对干旱胁迫的响应机理, 为抗旱育种将提供新的理论基础。【方法】 以干旱胁迫15 d和正常浇水的耐旱自交系“PHBA6”和干旱敏感自交系“吉63” 花器官分化期的雄穗进行Illumina HiSeq 2000高通量测序分析,将测序得到的Unigene与玉米参考基因组进行比对,利用 RPKM 来衡量样本间的基因表达丰度, 以|log2foldchange|≥1,P<0.05,FDR≤0.001筛选出样本间的差异表达基因, 并通过 Gene Onto 1ogy (GO ) 数据库、 KEGG pathway 数据库对筛选出的差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析。【结果】 与正常水分处理相比,耐旱自交“PHBA6”和干旱敏感自交系“吉63”在干旱胁迫下分别有1 394个和1 300个显著差异表达基因,其中共有差异表达基因831个,包括上下调表达趋势是一致的822个基因和9个具有相反的表达模式基因。除这些基因外,各自分别还有563个和469个基因型特异的干旱响应基因,这些特异的干旱响应基因的G0 富集分析的条目并不完全相同,除共同富集在刺激响应,细胞壁改变外,耐旱自交“PHBA6”还富集在激素合成调控,机氮化合物代谢、蛋白结合上,特异的干旱响应基因的KEGG 显著性富集分析在2个自交系中也不完全相同,耐旱自交“PHBA6”还有部分差异基因富集在生物素代谢通路上,另外,筛选出耐旱自交“PHBA6”中在干旱胁迫下差异表达的3个脱水素基因和3个特有差异表达的bZIP、MYB和ERF转录因子。【结论】 胁迫相关基因的特异性响应可能是材料间耐旱性存在差异的主要原因,耐旱自交“PHBA6”中的3个脱水素基因和3个特有差异表达的bZIP、MYB和ERF转录因子基因在玉米耐旱育种中可能有重要的利用价值。 相似文献
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【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,研究不同品种玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的差异miRNA和其靶基因,挖掘和鉴定与玉米发育相关的基因,分析其性状差异的信号通路及分子调控网络。【方法】 以耐旱自交系"PHBA6"和干旱敏感自交系“吉63”为研究对象,应用深度测序技术进行miRNA文库构建,鉴定其差异表达的 miRNA,对差异表达mi RNA及其靶基因进行功能注释、聚类分析及通路富集。【结果】 鉴定了总共337种前体miRNA,其中包含289种已知的miRNA和48种新的miRNA。在3个文库,两个分组中共有155种差异表达miRNA。基于GO功能分类及遗传和基因组(KEGG)的功能富集显示,这些miRNA可能通过靶向一系列与胁迫相关的基因而在干旱胁迫中发挥作用。至少55个预测的靶基因进一步被60个miRNA调控。NAC,MYB和MAPK基因家族在干旱胁迫下评分最高,在植物抗旱中重要作用。一系列miRNA与这些排名靠前的基因相关,包括miR164、miR172、miR1520、miR6158、ghr-n24、ghr-n56等。【结论】 miRNAs可能在玉米雄穗花器官分化期耐旱中发挥重要作用,miRNAs的筛选为分子辅助育种和转基因育种将提供新的靶标。 相似文献
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【目的】 研究新疆制种基地早熟玉米杂交种种子收获期与种子活力的关系,确定高活力种子的最佳收获期,为制种企业生产高质量种子提供理论依据。【方法】 选择新疆早熟玉米品种新玉29号、新玉35号和新玉54号3个杂交种制种生产,授粉后每隔3 d收获果穗1次,并测定籽粒水分,种子晾干后,通过标准发芽、冷试验、田间出苗鉴定和种子相对电导率测定,评价玉米种子活力。【结果】 不同收获期玉米种子籽粒含水量、标准发芽率、冷发芽、田间出苗率和相对电导率存在差异,3个玉米杂交种籽粒生理脱水速率表现为新玉35号>新玉29号>新玉54号,籽粒灌浆速率表现为新玉29号>新玉54号>新玉35号,早熟玉米新玉29号在授粉后48~63 d收获的种子,标准发芽率都在93.3%以上,冷发芽率在92.0%以上,田间实际出苗率在89.0%以上。新玉35号在授粉后48~63 d收获的种子,标准发芽率都在93.3%以上,冷发芽率在90.0%以上,田间实际出苗率在89.0%以上。新玉54号在授粉后48~63 d收获的种子,标准发芽率都在94.7%以上,冷发芽率在90.0%以上,田间实际出苗率在89.3%以上。【结论】 在新疆早熟制种区可以用授粉后天数作为参考指标,指导杂交种子生产田收获,获得高活力的杂交种子,比常规收获时间提前7~12 d,有效避免早霜对玉米种子质量的影响。 相似文献
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我国47份主要玉米自交系耐旱性分析 总被引:6,自引:2,他引:4
利用耐旱系数法对我国47份主要玉米自交系农艺性状、产量与耐旱性进行相关性分析,对自交系耐旱性进行综合评价。结果表明,穗粗、行粒数、轴径与单株子粒产量耐旱系数呈极显著正相关;株高、雄穗长、穗行数、百粒重与单株子粒产量耐旱系数呈显著正相关;ASI与单株产量耐旱系数呈极显著负相关。各性状耐旱性对单株产量的相对重要性依次为穗粗行粒数轴径株高雄穗长穗行数百粒重穗位高穗长ASI。按照综合耐旱系数将自交系耐旱性分为3个级别,耐旱性较强自交系有混517、郑58、掖52106、英64、38-11等19份,占40.4%;耐旱性中等自交系有525、C103、Mo17Ht、黄早四、昌7-2等18份,占38.3%;耐旱性较弱自交系有吉853、综31、L317、Os420、WF9等10份,占21.3%。 相似文献
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早熟复播玉米新玉80号丰产性、稳产性好,在新疆南疆复播区试中,2年667米~2平均产量435.02千克,比对照新玉29号增产7.67%,生产试验中667米~2平均产量483.3千克,较对照增产5.48%,增产呈极显著差异。南疆小麦收获后复播生育期86.8天,比对照新玉29号早熟2天。品质优良,籽粒容重751克/升,粗蛋白含量9.07%,粗脂肪含量4.3%,粗淀粉含量73.56%,千粒重307克,出籽率87.6%。籽粒金黄色、硬粒型,商品性好。耐密植,抗倒伏,耐旱,抗病性强。 相似文献