mutator转座子介导的玉米叶色突变体侧翼序列的克隆及遗传分析

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1、河北农业大学硕士学位论文Mutator转座子介导的玉米叶色突变体侧翼序列的克隆及遗传分析姓名：杨伟峰申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：陶勇生；张祖新20120526摘要玉米基因组测序完成为玉米功能基因组学研究开辟了新的篇章，也为玉米种质资源创制和分子育种奠定了重要基础。突变体是反向遗传学研究进行基因分离、克隆和功能解析的最理想、最有效的材料。Mutator(胁)转座子是玉米的内源转座子，具有高诱变特点，极易获得遗传多样的突变体。与此同时转座子标签技术是开展玉米功能基因组学研究的重要策略。本研究中以含活性MuD

2、R转座子的W22：：Mu为父本，与优良自交系综3l杂交，经多代自交或回交，筛选出了Mu转座子诱导的叶色突变体，作为本研究Mu转座子标签技术的分离叶色突变目标基因的材料。利用改良的MuTail．PCR、MuAFLP和illumina测序方法，分离Mu因子插入位点侧翼序列，并对Mu因子插入位点进行了真实性验证和生物信息学分析，获得了以下结果：1、共获得含Mu．TIR的侧翼序列129条，其中重复序列36条，特异性序列93条。特异性序列中插入位点为多拷贝序列的有18条占18．9％，对其余75条特异性单拷贝序列在玉米染色体上的分布

3、进行定位：其中第4、第6和第7染色体分布较少，所占比例分别为2．67％，1．33％和4％，合计为8％；第2、第5、第8和第9染色体分布较多，所占比例分别为13．33％，13．33％，16％和18．67％，合计为61．33％。这75条序列平均长度约为600bp，其中在200～400bp范围内有6条序列，在400--600bp范围内有26条序列，在600-1000bp范围内有43条序列，没有低于200bp的序列。2、对75个9bp正向重复序列进行分析，发现了5个Mu因子插入热点序列：GTCACGCAC，GTTAGCAGA，C

4、HTTYCTAG，ATTCTCTAK和TGCAGTACA。3、对叶色突变群体利用MuAFLP的方法分离侧翼序列，对获得的差异条带进行回收、测序，将测序结果去载体和Mu．TIR序列，共获得14条Mu插入位点的目标序列，去除冗余序列2条和重复序列8条，获得4条目标序列作为进一步研究的对象，经验证共有2条为真实性插入位点。4、纠飧突变位点，定位在玉米第6染色体上，Mu因子插入在基因5’UTR区，位于第121个碱基和第122个碱基之间；此突变位点的分离群体基因型比例符合孟德尔分离规律，但与表型不关联。5、PBl突变位点，定位在玉

5、米第5染色体上，Mu因子插入在基因第1外显子中；突变位点其分离群体基因型比例符合孟德尔分离规律，但与表型不关联。关键词：玉米；Mutator转座子；MuTail．PCR；MuAFLP；即R基因；PBl蛋白AbstractMaizegenomesequencingforcomfunctionalgenomicsresearchopenedanewchapter，alsoformaizegermplasmcreationandmolecularbreedinghaslaidanimportantfoundation．Muta

6、ntsarethemostidealandthemosteffectivematerialforreversegeneticsresearchtoisolationandclonegene，andanalysisgenefunctional．Mutator(Mu)transposonismaizeendogenoustransposon，havinghighmutationcharacteristics，extremelyeasytoobtaindiversitygeneticofthemutant．Atthesamet

7、imethetransposontaggingtechniqueisaimportantstrategytodevelopmaizefunctionalgenomicsresearch．ThisstudywithactiveMuDRtransposonW22：：Muasmaleparent．hybridwitheliteinbredlinesZ31．Aftermanygenerationsofselfingorbackcrosspollination，screeningoutMutransposonmutagenesis

8、ofleafcolormutants，asthisstudyofMutransposontaggingtechniqueforseparatingtheleafcolormutanttargetgeneticmaterial．TheuseofmodifiedMuTail-PCR，MuAFLPandIlluminase