玉米ZmGS5基因克隆、分子特性分析及对拟南芥的遗传转化
2021-04-21刘晓丽韩利涛蔡一林
作物杂志 2021年1期
刘晓丽 韩利涛 魏 楠 申 飞 蔡一林
(1河南农业职业学院食品工程学院,451450,河南郑州;2西南大学玉米研究所,400715,重庆)
产量性状由多基因控制,表现为典型的数量性状遗传,对产量性状的研究可为育种工作提供重要的参考信息[1]。目前,国内外关于玉米产量性状的研究主要集中在控制产量性状基因的定位方面[2]。籽粒的发育是影响产量的一个重要因素,报道的玉米籽粒发生突变的基因有50多个[3],大部分突变基因主要作用于胚乳细胞[4]或糊粉层细胞[5],如ae1、su1、su2、wx、du、bt1和bt2等影响籽粒发育、淀粉形态、物理特性以及酶活性[5];少部分突变基因,如os[6]、dek1[7]和mee1[8]等影响胚和胚乳特性[3]。
OsGS5是水稻中控制水稻籽粒大小和粒重的主效基因,该基因编码丝氨酸羧肽酶,功能研究表明它是水稻中控制籽粒大小的正向调节因子。水稻基因组相对较小,OsGS5基因的克隆和功能研究已取得突破性的进展,较高的OsGS5表达水平可参与促进细胞周期循环,加快细胞循环进程,从而促进水稻颖壳细胞的横向分裂,增大颖壳的宽度,继而加快谷粒的充实和胚乳的生长速度,最终增大种子、增加谷粒重和单株产量。在除谷粒大小目标性状有差异而遗传背景完全相同的两个遗传材料中,谷粒大的材料比谷粒小的含有较高OsGS5基因表达,大粒比小粒宽8.7%,千粒重增加7.0%,单株产量提高7.4%[9]。
水稻和玉米都是禾本科植物,来自一个共同的祖先,它们大约在5 500万年前开始分化[10]。水稻和玉米基因组具有较高的线性,基因功能在这两个作物之间也高度保守[11]。……
登录APP查看全文
