河南大學最新文章解析玉米遺傳突變

　　 報道：干旱脅迫嚴重影響作物產量, 其所造成的損失幾乎是其他自然災害的總和。來自河南大學生命科學學院的研究人員近期利用自主性Mutator轉座子玉米材料與玉米自交系材料雜交，獲得了F1插入誘變群體, F1自交得F2群體，并進行了深入的突變體分析鑒定，為深入開展玉米抗旱育種提供了實驗材料。

　　干旱脅迫嚴重影響玉米幼苗生長和抽穗等生長發育過程, 尤其是在玉米生長初期, 水分虧缺會極大影響到玉米的生物量和葉片的光合能力, 最終抑制生殖器官發生和造成產量下降。通過對干旱處理的2種不同品種玉米的蛋白質組學研究, 發現了大量的脫水蛋白、分子侶和滲透調節蛋白參與對水分虧缺的應答。

　　玉米Mutator(Mu)轉座子具有拷貝數高、正向突變頻率高和傾向于插入低拷貝的DNA序列等獨特的遺傳特性, 已成為基因組學研究中重要的誘變方法之一, 并已經創建多個遺傳學突變體系，含有自主性Mutator的玉米品系, 在籽粒及幼苗的突變表型上, 要比其他玉米高30~100倍。所有被證實的突變都在細胞核基因組內, 絕大多數為隱性突變, 顯性突變相對稀少。

　　在這篇文章中，研究人員利用自主性Mutator轉座子玉米材料115F, 330I, 715D與玉米自交系材料B73,Mo17, 97108, H9-21雜交, 獲得F1插入誘變群體, F1自交得F2群體. 在田間觀察F2單株的生物學特征及農藝學性狀的表型變異, 得到不同表型的突變體, 對突變體進行了統計分析。

　　在干旱脅迫下, 研究人員利用遠紅外熱成像儀對室內小缽種植的F2 群體三葉期幼苗進行葉片溫度的大規模掃描檢測, 選取葉溫有明顯差異的植株作為潛在突變株, 共檢測了38000余株, 成功篩選到108株抗旱單株, 121株旱敏感單株. 通過重復紅外溫度檢測、葉綠素熒光分析、葉片失水、光合特性分析和可溶性糖類、可溶性蛋白和脯氨酸含量測定對突變體進行了初步的鑒定分析. 利用MuTAIL-PCR對獲得的突變體進行基因克隆. 該研究為深入開展玉米抗旱育種提供了實驗材料.

　　近期, 由于玉米全基因組測序和相關生物信息學的發展, 其有可能成為新的模式植物, 用以揭示其對外界反應的分子遺傳學機制和重要農藝性狀形成的生物學基礎，因此開展玉米干旱相關突變體的篩選, 就顯得十分必要和緊迫。