河南农业科学 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (6): 24-30.

• 作物栽培·遗传育种 • 上一篇    下一篇

谷子Hd1-like基因的克隆及其与农艺性状的关联分析

袁玺垒,戴凌峰,张小梅,郁飞燕,贾小平*   

  1. (河南科技大学 农学院, 河南 洛阳 471023)
  • 收稿日期:2018-01-02 出版日期:2018-06-15 发布日期:2018-06-15
  • 通讯作者: 贾小平(1973-),男,内蒙古包头人,副教授,博士,主要从事谷子资源评价与分子育种研究。E-mail:jiaxiaoping2007@126.com
  • 作者简介:袁玺垒(1993-),男,河南项城人,在读硕士研究生,研究方向:植物分子细胞生物学。E-mail:yuan_xilei@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金面上项目(31471569)

  • Received:2018-01-02 Published:2018-06-15 Online:2018-06-15

摘要: 为揭示谷子光周期敏感性分子机制和拓宽谷子育种选择范围,对光周期途径关键基因进行研究。选择11个谷子品种鉴定了抽穗日数、株高、穗粗、穗粒质量、码粒数、千粒质量等9个农艺性状,利用同源克隆法克隆了这些谷子品种CO(CONSTANS)基因的同源基因Hd1-like 基因,初步进行了基因突变位点与表型性状的关联分析。结果表明:多数性状在11个谷子品种间存在显著差异,表现出丰富的表型多样性;抽穗日数、株高与多个穗部性状存在显著或极显著正相关,反映了这2个性状对谷子产量潜能存在重要影响;Hd1-like基因编码区内共检测到43个突变位点,全部为SNP,主要为A/G、T/C替换,连锁不平衡分析发现,有2组最大的连锁不平衡结构,一组包括位点71、1023、1117、1406、1875、2073,另一组包括位点134、185、921、1131、1187、2098;对11个谷子品种Hd1-like 基因推定的蛋白质序列分析发现,该蛋白质N端具有明显的锌指结构,C端具有明显的CCT域,Hd1蛋白在11个谷子品种间存在15处氨基酸替换突变,其中第44个氨基酸酪氨酸和半胱氨酸之间替换、第334个氨基酸精氨酸和甘氨酸之间替换,分别位于锌指区域和CCT域内,而位于锌指区的氨基酸替换可能导致了郑州12对光周期敏感度减弱;关联分析检测出12个与表型性状关联的位点,其中7个位点与千粒质量关联,1个位点与抽穗日数关联,2个位点与株高关联,2个位点与穗粗关联,说明该基因可能是一个多效基因。

关键词: 谷子, 光周期, Hd1-like基因, 关联分析