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2个玉米光敏色素C基因的克隆及功能验证
被引量：
7
1
作者
丁武思
陈士瞻
+5 位作者
刘磊
樊晓聪
丁梦月
孙广华
王立建
杨建平
《河南农业科学》
北大核心
2021年第1期16-26,共11页
为了研究玉米与拟南芥光敏色素C(Phytochrome C,PHYC)功能的异同,以及2个玉米PHYC基因在光形态建成和避荫性反应中的作用,克隆了玉米2个PHYC基因,用生物信息学方法分析玉米PHYC蛋白结构域,与常见物种PHYC蛋白进行系统进化分析,并利用转...
为了研究玉米与拟南芥光敏色素C(Phytochrome C,PHYC)功能的异同,以及2个玉米PHYC基因在光形态建成和避荫性反应中的作用,克隆了玉米2个PHYC基因,用生物信息学方法分析玉米PHYC蛋白结构域,与常见物种PHYC蛋白进行系统进化分析,并利用转基因技术在拟南芥中验证玉米PHYC基因的功能。结果表明,从玉米B73自交系中克隆了ZmPHYC 1和ZmPHYC2基因。它们的编码区长度为3405 bp,编码具有1135个氨基酸残基、分子质量为126.14 ku和126.07 ku的蛋白质。ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白结构域与拟南芥和水稻的PHYC蛋白相似,包含1个PAS_2结构域、1个GAF结构域、1个PHY结构域、2个PAS重复结构域、1个组氨酸激酶A结构域和1个类组氨酸激酶ATP酶结构域。氨基酸序列同源性分析发现,二者与高粱PHYC同源性最高。在拟南芥中过量表达ZmPHYC 1和ZmPHYC2可以互补红光下拟南芥phyC-2突变体的长下胚轴表型,并且在持续红光和蓝光条件下均能促进幼苗的去黄化反应,在避荫条件下抑制下胚轴的伸长生长。在促进幼苗的去黄化反应和抑制避荫反应方面,ZmPHYC1的作用优于ZmP HYC2。
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关键词
玉米
拟南芥
光敏色素C
去黄化反应
避荫性
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职称材料
玉米矮化突变体gad39的遗传分析与分子鉴定
被引量：
5
2
作者
刘磊
詹为民
+5 位作者
丁武思
刘通
崔连花
姜良良
张艳培
杨建平
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期886-895,共10页
株高决定了玉米的种植密度和抗倒伏性,进而影响产量和品质,是玉米育种中重要的选择性状之一,因此对控制玉米株高相关基因的遗传和分子机制的研究具有重要意义。本文对源自玉米自交系Mo17的矮化自然突变体gad39进行了表型鉴定、细胞学观...
株高决定了玉米的种植密度和抗倒伏性,进而影响产量和品质,是玉米育种中重要的选择性状之一,因此对控制玉米株高相关基因的遗传和分子机制的研究具有重要意义。本文对源自玉米自交系Mo17的矮化自然突变体gad39进行了表型鉴定、细胞学观察、遗传分析、基因定位和赤霉素(GA3)处理等研究。田间种植条件下,整个生育期gad39的株高都明显矮于野生型Mo17,吐丝期仅100.00 cm,与野生型的192.60 cm相比,下降了48.08%,差异达到极显著水平;进一步分析发现gad39的雄穗长度显著变短,节间数目显著减少。扫描电镜观察发现,茎秆纵向细胞的宽度和长度显著变小。雄穗变短、节间数目减少和纵向细胞变小是导致gad39植株矮化的主要原因。除植株矮化外,gad39分蘖数增加,穗位降低,茎秆变细,叶片变短和雌穗变短。遗传分析表明,gad39的突变表型由1对隐性核基因控制,将控制矮化性状的基因定位在3号染色体长臂td4和td6标记之间。这2个标记之间的物理距离为15.34 kb,其间包含一个控制植株矮化的基因D1/ZmGA3ox2。测序发现,gad39中的D1基因具有10个InDels和21个SNPs,导致外显子中4个氨基酸的变异。gad39的突变位点与已报道的dwarf1、d1-4、d1-6016和d1-3286突变体不同,是D1基因一个新的等位突变体。D1/ZmGA3ox2编码GA3氧化酶(GA3-oxidase,GA3ox),是活性GA生物合成途径中的重要酶之一。对gad39突变体施加GA_(3)处理,其株高恢复至野生型水平。本研究在玉米中发现一个新的矮化等位突变遗传材料,为进一步解析玉米株高的遗传机制奠定了基础。
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关键词
玉米
矮化
遗传分析
基因定位
赤霉素
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职称材料
题名
2个玉米光敏色素C基因的克隆及功能验证
被引量：
7
1
作者
丁武思
陈士瞻
刘磊
樊晓聪
丁梦月
孙广华
王立建
杨建平
机构
河南农业大学农学院
河南警察学院
出处
《河南农业科学》
北大核心
2021年第1期16-26,共11页
基金
国家自然科学基金项目(31871709)
河南省技术创新引导专项(182106000050)
北京市自然科学基金重点项目(6151002)。
文摘
为了研究玉米与拟南芥光敏色素C(Phytochrome C,PHYC)功能的异同,以及2个玉米PHYC基因在光形态建成和避荫性反应中的作用,克隆了玉米2个PHYC基因,用生物信息学方法分析玉米PHYC蛋白结构域,与常见物种PHYC蛋白进行系统进化分析,并利用转基因技术在拟南芥中验证玉米PHYC基因的功能。结果表明,从玉米B73自交系中克隆了ZmPHYC 1和ZmPHYC2基因。它们的编码区长度为3405 bp,编码具有1135个氨基酸残基、分子质量为126.14 ku和126.07 ku的蛋白质。ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白结构域与拟南芥和水稻的PHYC蛋白相似,包含1个PAS_2结构域、1个GAF结构域、1个PHY结构域、2个PAS重复结构域、1个组氨酸激酶A结构域和1个类组氨酸激酶ATP酶结构域。氨基酸序列同源性分析发现,二者与高粱PHYC同源性最高。在拟南芥中过量表达ZmPHYC 1和ZmPHYC2可以互补红光下拟南芥phyC-2突变体的长下胚轴表型,并且在持续红光和蓝光条件下均能促进幼苗的去黄化反应,在避荫条件下抑制下胚轴的伸长生长。在促进幼苗的去黄化反应和抑制避荫反应方面,ZmPHYC1的作用优于ZmP HYC2。
关键词
玉米
拟南芥
光敏色素C
去黄化反应
避荫性
Keywords
Zea mays
Arabidopsis thaliana
Phytochrome C
De-etiolation
Shade avoidance
分类号
S513 [农业科学—作物学]
在线阅读
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职称材料
题名
玉米矮化突变体gad39的遗传分析与分子鉴定
被引量：
5
2
作者
刘磊
詹为民
丁武思
刘通
崔连花
姜良良
张艳培
杨建平
机构
河南农业大学农学院
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期886-895,共10页
基金
国家自然科学基金项目(31871709)
河南省技术创新引导专项(182106000050)
北京市自然科学基金(重点)项目(6151002)资助。
文摘
株高决定了玉米的种植密度和抗倒伏性,进而影响产量和品质,是玉米育种中重要的选择性状之一,因此对控制玉米株高相关基因的遗传和分子机制的研究具有重要意义。本文对源自玉米自交系Mo17的矮化自然突变体gad39进行了表型鉴定、细胞学观察、遗传分析、基因定位和赤霉素(GA3)处理等研究。田间种植条件下,整个生育期gad39的株高都明显矮于野生型Mo17,吐丝期仅100.00 cm,与野生型的192.60 cm相比,下降了48.08%,差异达到极显著水平;进一步分析发现gad39的雄穗长度显著变短,节间数目显著减少。扫描电镜观察发现,茎秆纵向细胞的宽度和长度显著变小。雄穗变短、节间数目减少和纵向细胞变小是导致gad39植株矮化的主要原因。除植株矮化外,gad39分蘖数增加,穗位降低,茎秆变细,叶片变短和雌穗变短。遗传分析表明,gad39的突变表型由1对隐性核基因控制,将控制矮化性状的基因定位在3号染色体长臂td4和td6标记之间。这2个标记之间的物理距离为15.34 kb,其间包含一个控制植株矮化的基因D1/ZmGA3ox2。测序发现,gad39中的D1基因具有10个InDels和21个SNPs,导致外显子中4个氨基酸的变异。gad39的突变位点与已报道的dwarf1、d1-4、d1-6016和d1-3286突变体不同,是D1基因一个新的等位突变体。D1/ZmGA3ox2编码GA3氧化酶(GA3-oxidase,GA3ox),是活性GA生物合成途径中的重要酶之一。对gad39突变体施加GA_(3)处理,其株高恢复至野生型水平。本研究在玉米中发现一个新的矮化等位突变遗传材料,为进一步解析玉米株高的遗传机制奠定了基础。
关键词
玉米
矮化
遗传分析
基因定位
赤霉素
Keywords
maize
dwarf
genetic analysis
gene mapping
gibberellin
分类号
S513 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
2个玉米光敏色素C基因的克隆及功能验证
丁武思
陈士瞻
刘磊
樊晓聪
丁梦月
孙广华
王立建
杨建平
《河南农业科学》
北大核心
2021
7
在线阅读
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职称材料
2
玉米矮化突变体gad39的遗传分析与分子鉴定
刘磊
詹为民
丁武思
刘通
崔连花
姜良良
张艳培
杨建平
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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