玉米脱镁叶绿酸氧化酶基因ZmPAO表达与叶绿素含量动态变化的关联分析

作者:韦宁宁; 聂佳伟; 王亚辉; 李婷; 赵志鑫; 张兴华; 薛吉全; 徐淑兔

摘要:【目的】分析玉米脱镁叶绿酸氧化酶基因ZmPAO序列多态性,并挖掘该基因与玉米成熟后期穗位叶叶绿素组分含量相关的功能位点,为基于ZmPAO开发功能标记提供结构信息,有助于对玉米成熟后期叶绿素代谢遗传机制的理解。【方法】以141份具有广泛遗传变异的玉米自交系为试验材料组成关联群体,以2个环境7个时间点的叶绿素组分含量为表型数据,利用Tassel 5.0通过混合线性模型(MLM,mixed linear model)开展玉米脱镁叶绿酸氧化酶基因(ZmPAO)与成熟后不同时期叶绿素组分变化的相关变异位点的关联分析,并对性状的有效关联位点进行单倍型分析。【结果】在玉米生长后期大部分取样时间点的叶绿素组分含量变异较大,叶绿素a普遍低于叶绿素b的含量,最终总叶绿素(叶绿素a与叶绿素b的和)有下降趋势。结果共鉴定ZmPAO中19个有效功能位点,其中4个处于外显子区,1个位于UTR区域,其他均位于内含子区域;功能位点对叶绿素组分含量变异的表型解释率在3.89%~16.57%,总表型效应在5.24%~41.78%。来自第6个内含子的位点S3235对于Yang-chlb6有高达16.57%的表型解释率;第7外显子S3675分别解释了Yang-chla1和Yangchlb1表型变异的12.16%和14.14%。性状显著单倍型中有利位点和关联分析的变异位点偏好相似。【结论】有效功能位点挖掘和性状单倍型分析表明,ZmPAO外显子发生了2个氨基酸变异,均由疏水氨基酸转化为亲水氨基酸,说明该基因可能通过蛋白结构的变异进行调控,但较多关联位点处于非编码区,说明该基因也受转录水平的调控。转录水平受环境影响较大,故导致该基因出现不同地点因播期和生育期的不同找到的关联位点并不一致,但有效变异位点的存在具有普遍性。

分类:
  • 期刊
  • >
  • 自然科学与工程技术
  • >
  • 农业科技
  • >
  • 农业基础科学
收录:
  • 万方收录(中)
  • 知网收录(中)
  • 北大期刊(中国人文社会科学期刊)
  • 国家图书馆馆藏
  • JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)
  • 维普收录(中)
  • CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)
  • 上海图书馆馆藏
  • CA 化学文摘(美)
  • 统计源期刊(中国科技论文优秀期刊)
关键词:
  • 玉米
  • 叶绿素
  • 关联分析

注:因版权方要求,不能公开全文,如需全文,请咨询杂志社

期刊名称:植物营养与肥料学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:1613

杂志介绍:
主管单位:中华人民共和国农业农村部
主办单位:中国植物营养与肥料学会
出版地方:北京
快捷分类:农业
国际刊号:1008-505X
国内刊号:11-3996/S
邮发代号:82-169
创刊时间:1994
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:3.17
综合影响因子:3.2