Opaque2转录因子对玉米α-醇溶蛋白基因家族成员表达的影响

醇溶蛋白是玉米主要的储存蛋白,其中α-醇溶蛋白含量最为丰富,对玉米籽粒品质有重要影响。本研究利用全基因组数据鉴定α-醇溶蛋白基因家族,并从基因保守motif、玉米籽粒不同发育时期基因的表达谱以及转录因子Opaque2对该家族成员表达的影响3个方面分析玉米α-醇溶蛋白基因家族。结果显示,玉米参考基因组中存在39个α-醇溶蛋白基因,其中z1A、z1B、z1C和z1D 4个亚族成员分别为12个、8个、14个和5个。基因保守motif分析发现该家族基因序列高度保守。表达谱分析结果显示该家族表达模式差异较大,其中z1A亚族在籽粒发育时期表达量最高。利用RNA-seq数据剖析在种子发育阶段Opaque 2(O2)野生型和突变体编码该家族成员的表达差异,结果显示O2突变体中z1C亚族成员表达显著下调,z1A亚族表达略有下调,z1B和z1D亚族成员表达量没有显著的变化。本研究在重新注释α-醇溶蛋白家族成员信息的基础上,对该家族的表达谱进行了分析,为今后玉米籽粒品质育种提供了必要遗传信息。     

不同遗传背景普通玉米种质导入 opaque-2 基因效应探讨

利用杂交转导把优质蛋白玉米控制赖氨酸合成的Opaque-2 基因（o2 基因）导入普通玉米种质, 借助分子标记辅助选择创制o2 近等基因系,探讨o2 基因的遗传效应。结果表明,不同遗传背景普通玉米种质 导入o2 基因能大幅度提高第一限制性氨基酸赖氨酸含量,其他氨基酸含量也发生变化;热带、亚热带背景种 质百粒重有所下降、百粒体积略有提高;温带背景种质百粒重及百粒体积都有较大幅度提高。研究认为,利用 不同遗传背景普通玉米种质导入o2 基因是扩增优质蛋白玉米基因源的有效方法。     

浅谈高赖氨酸玉米育种技术路线与方法

高赖氨酸玉米是指蛋白质中富含赖氨酸的玉米。早在1935年，美国人就已从玉米自然突变体中分离出高赖氨酸突变系，从中发现了基因O1、02、fl1和fl2，之后又成功地把O2基因转移到硬粒角质型的优良材料中，克服了先前高赖氨酸玉米产量低、软质胚乳的缺点，育成了一系列籽粒性状与普通玉米相似的高赖氨酸杂交种。我国最早高赖氨酸玉米种源是1972年从南斯拉夫引入的，20世纪80年代以来，又从国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)引入一些具有O2修饰基因半硬质胚乳，称为优质蛋白玉米材料。通过回交转育、二环系选育、轮回选择、     

玉米奥帕克-16和奥帕克-2突变的BC2F2∶3近等基因材料的SDS-PAGE分析

为了探知玉米opaque-16(o16)、opaque-2(o2)高赖氨酸突变和普通玉米的蛋白质表达差异,构建了BC2F2∶3世代o16和o2的近等基因材料.结果表明,突变o16、o2近等基因材料与其普通玉米之间,其植株形态相近,但籽粒胚乳质地相异,o16、o2近等基因材料的胚乳不透明,而其普通玉米的胚乳透明.经蛋白质...     

高产优质蛋白玉米杂交种鲁玉13号的选育

<正> 优质蛋白玉米(QPM),籽粒蛋白质中赖氨酸和色氨酸含量比普通玉米高一倍。又称作高赖氨酸玉米(o2)。该玉米不仅营养价值高,而且作为畜禽的优质饲料,具有较高的生物效应和经济效益。因此,加强优质蛋白玉米育种,发展优质蛋白玉米生产,具有重要意义。在中国农业科学院的支持下,我所于     

玉米高赖氨酸突变奥帕克-2和奥帕克-16近等基因系的营养品质分析

为了评价高赖氨酸玉米近等基因系的品质,以便为其遗传与应用研究奠定基础,用近红外分析仪分析了玉米高赖氨酸突变奥帕克-2(o2)和奥帕克-16(o16)近等基因系BC5F3种子的营养品质。结果表明:普通玉米自交系QCL2179和QCL2180籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别为0.33%、6.26%、13.51%和65.94%。其o2近等基因系籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了22%、15%、16%和1.7%。其o16近等基因系不透明和带修饰基因胚乳籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了21%、18%、-16%和1.5%。其o16近等基因系半不透明(透明度较低)胚乳籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了3%、-3.5%、-5%和1.5%。可见,o2近等基因系、o16不透明和带修饰基因胚乳近等基因系可作为o2和o16两基因遗传研究和应用的重要材料。     

opaque-2 基因导入甜糯玉米表型分析及导入系群体初步创制

[目的]甜糯玉米是华南地区重要的经济作物,但籽粒中赖氨酸含量低,探索研究opaque2(o2)导入对甜糯玉米籽粒表型及赖氨酸积累的影响.[方法]通过常规杂交方法在甜糯玉米中引入o2基因,利用o2基因内紧密连锁的SSR共显性标记检测供体和甜糯玉米受体自交系的多态性,利用其特异性和共显性检测回交自交后代.[结果]投射光下供体亲本HP3籽粒表现不透光,受体材料透光性良好;杂交穗当代表现不同基因型籽粒分离,出现硬质、皱缩等表型,回交子代籽粒透光性明显降低,可能与o2基因存在有关.对o2基因的3对SSR标记umc1066、phi112和phi057筛选,只有标记phi057在供体和受体自交系中呈现良好的多态性,进一步研究发现,在回交和自交后代中能够检测到供体的o2突变基因成功导入甜糯玉米受体自交系.[结论]通过子代籽粒表型及SSR标记phi057筛选鉴定,初步创制了Opaque-2甜/糯玉米早代群体系;SSR标记phi057筛选出F1与BC1代o2基因植株,说明phi057标记可有效区分含o2基因植株.     

Opaque-2突变基因(o2)对玉米组合品质的影响

[目的]探讨o2突变基因的作用方式,提高玉米品质育种研究水平。[方法]通过对18个普通玉米自交系组配的33个普通玉米组合及相应的导入o2近等基因系(o2-NILs)组配的33个含o2玉米组合品质的比较,分析了导入o2后对玉米组合品质的影响。[结果]o2-NILs组合与普通玉米组合相比,其赖氨酸、蛋白质和油份含量有大幅增加,其余14种必须氨基酸含量也发生了相应的变化,天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸含量提高;而丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量降低。相关性分析结果表明,天门冬氨酸、精氨酸和苏氨酸变化与赖氨酸变化程度高度相关(0.8),蛋白质和油份的变化与赖氨酸变化的相关性分别为0.48和0.38,表现为中度相关。33个o2-NILs组合综合品质分析结果表明,o2组合的CAL58×吉477和CA156×196综合品质优良,产量较高,可能具有较大的开发潜力。[结论]该研究结果为今后利用o2对温带玉米种质进行品质改良,并提高改良效率提供了理论和材料基础。     

Opaque-2突变基因(o2)对玉米组合品质的影响(英文)

[目的]探讨o2突变基因的作用方式,提高玉米品质育种研究水平。[方法]通过对18个普通玉米自交系组配的33个普通玉米组合及相应的导入o2近等基因系(o2-NILs)组配的33个含o2玉米组合品质的比较,分析了导入o2后对玉米组合品质的影响。[结果]o2-NILs组合与普通玉米组合相比,其赖氨酸、蛋白质和油份含量有大幅增加,其余14种必须氨基酸含量也发生了相应的变化,天门冬氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸和脯氨酸含量提高;而丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸含量降低。相关性分析结果表明,天门冬氨酸、精氨酸和苏氨酸变化与赖氨酸变化程度高度相关(>0.8),蛋白质和油份的变化与赖氨酸变化的相关性分别为0.48和0.38,表现为中度相关。33个o2-NILs组合综合品质分析结果表明,o2组合的CAL58×吉477和CA156×196综合品质优良,产量较高,可能具有较大的开发潜力。[结论]该研究结果为今后利用o2对温带玉米种质进行品质改良,并提高改良效率提供了理论和材料基础。     

玉米分离群体家系籽粒赖氨酸含量测定适用方法的筛选

以普通玉米和o2玉米为材料,对茚三酮显色法、染料结合赖氨酸(DBL)法、2-氯-3,5-二硝基吡啶(CDNP)法和2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)法等4种化学分析方法,从标准曲线的回归方程、样品赖氨酸含量测定的结果、工作原理和实验操作等方面进行分析比较。结果表明,2-氯-3,5-二硝基吡啶法是一种相对准确和精确、操作较易、费用适中且耗时较少的赖氨酸含量分析方法,尤其适用于普通玉米和高赖氨酸玉米(特别是带有修饰基因者)组配的分离群体家系种子的赖氨酸含量分析。     

Loss of an MDR transporter in compact stalks of maize br2 and sorghum dw3 mutants

Agriculturally advantageous reduction in plant height is usually achieved by blocking the action or production of gibberellins. Here, we describe a different dwarfing mechanism found in maize brachytic2 (br2) mutants characterized by compact lower stalk internodes. The height reduction in these plants results from the loss of a P-glycoprotein that modulates polar auxin transport in the maize stalk. The sorghum ortholog of br2 is dwarf3 (dw3), an unstable mutant of long-standing commercial interest and concern. A direct duplication within the dw3 gene is responsible for its mutant nature and also for its instability, because it facilitates unequal crossing-over at the locus.     

康氏木霉PLA_2基因的生物学功能及诱导玉米抗弯孢霉叶斑病作用

本研究从康氏木霉T30的cDNA中克隆了PLA2基因,然后用PLA2敲除突变株为材料在玉米接弯孢霉叶斑病菌的条件下研究此基因的生物学功能。敲除突变株P82（ΔPLA2）所分泌的胞外几丁质酶和β-1,3-半乳糖苷酶的酶活要比野生型低。玉米接种弯孢霉叶斑病菌条件下,突变株的生防实验表明其具有较好的诱抗作用。此基因大肠杆菌表达产物在离体玉米叶片上同对照相比产生更大的叶斑。PLA2基因在木霉对抗弯孢霉叶斑病菌同玉米互作可能是一种负调控方式,要对此基因与玉米的非亲和互作还需对此基因互补进行功能验证。     

H2O2和ABA对干旱高温复合胁迫诱导的玉米叶片抗氧化防护基因表达的影响

为确定H2O2和脱落酸(ABA)对干旱高温复合胁迫诱导的苗期玉米(Zea mays L.)叶片抗氧化防护系统的影响,利用玉米ABA缺失突变体vp5及其野生型Vp5为试验材料,在不同胁迫下使用H2O2清除剂KI,ABA抑制剂钨酸钠(T)预处理后,测定了体内4个抗氧化防护基因SOD4,GR1,CAT1和cAPX的表达.结果...     

玉米骨干自交系品质基因SSR标记遗传多样性研究

选用玉米品质基因第2条染色体上的2对和第7条染色体上的3对SSR引物,对32个玉米自交系材料进行遗传多样性分析。结果表明:不同引物在不同自交系间多样性范围与程度都不相同,umc1066具有最好的多态性,带型稳定,重复性好。在o2基因内的SSR标记区域变异具有独立性,并非保守序列。具有o2基因的自交系与不具有o2基因的自交系,在基因的等位区段具有明显差异;在都具有o2基因的自交系间o2基因区段内的SSR标记具有多样性;具有o2基因的材料与优良自交系之间具有较好的多态性。     

玉米EMS突变体库构建及突变体初步鉴定

[目的]构建玉米诱变变体库,创制玉米新种质资源.[方法]采用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变玉米优良自交系B73和郑58,构建变体库;选取小叶夹角突变体rla1、rla2进行密植产量测定和遗传学分析.[结果]2个突变体库的M2代含有表型丰富的突变体,尤其是一些突变体表现出优良农艺性状,如叶夹角小、棕色叶中脉、矮化、抗性,具有重要的育种价值.rla1、rla2表型相似,较初始材料耐密植,在试验各种植密度下,单位面积产量均高于对照组;且产量随着密度增大而提高,其最大密植度在100000株/hm2.遗传学分析显示,rla1、rla2都是单基因隐性突变,而且是等位基因突变.[结论]B73和郑58的EMS突变体库为玉米育种提供了宝贵的材料资源.