大豆品种北农103矮秆基因定位和候选基因克隆

[目的]对北农103的矮秆基因进行定位和克隆,为研究和利用北农103及其矮秆基因奠定基础.[方法]以矮秆品种北农103与高秆品种海系13杂交构建的F5代重组自交系群体为材料,利用性状混池重测序技术结合分子标记分析,对源于北农103的矮秆基因进行定位,根据定位区间的基因注释信息,预测候选基因,并在双亲间克隆分析候选基因的序列变异信息.此外,在株高形成的关键发育时期,对候选基因进行表达动态模式分析.[结果]北农103携带的矮秆基因被定位于分子标记Satt 373和XH-8之间,遗传距离分别为0.8 cM和1.0cM,对应于大豆品种Williams 82参考基因组的195 kb物理区间;候选基因IAA16序列分析表明,高秆品种海系13 DNA序列中的第1564位碱基为A,而矮秆品种北农103为C,导致北农103候选基因IAA16编码氨基酸由酪氨酸突变为丝氨酸;海系13在第1571位碱基为G,而北农103为C,导致北农103候选基因IAA16编码氨基酸由丝氨酸突变为苏氨酸.[结论]经DNA序列和蛋白结构分析推测,候选基因IAA16在北农103中发生变异,在海系13开花期该基因相对表达量显著高于北农103,推测IAA16的等位突变基因是调控北农103矮秆性状的基因.