油菜新种质12WH318咪唑啉酮抗性遗传及基因克隆和表达

研究油菜新种质12WH318咪唑啉酮抗性,为其利用提供理论基础。对亲本、F1、F2和BC1世代研究结果显示,油菜种质12WH318的咪唑啉酮抗性由1对核基因控制,无细胞质效应,呈完全显性遗传。已有研究显示,咪唑啉酮类除草剂的作用靶标是乙酰乳酸合成酶(ALS)。应用同源序列法,从抗性种质12WH318和3个非抗性种质中获得油菜Bn ALS基因家族中的Bn ALS1﹑Bn ALS2和Bn ALS3。比对Bn ALS1和Bn ALS3的核苷酸和氨基酸序列后发现,12WH318的Bn ALS1基因发生点突变致使蛋白序列的第638位丝氨酸(AGT)残基被天冬酰胺酸(AAT)所替代。对Bn ALS1和Bn ALS3基因进行相对表达量分析发现,除草剂处理1d后叶片中的Bn ALS1和Bn ALS3基因表达量急剧升高,在除草剂处理7d后Bn ALS1基因表达量显著低于清水对照,而Bn ALS3基因表达量与清水对照无显著差异。研究认为,12WH318的咪唑啉酮抗性可能主要由Bn ALS1基因控制。