河南大学最新文章解析玉米遗传突变
报道：干旱胁迫严重影响作物产量, 其所造成的损失几乎是其他自然灾害的总和。来自河南大学生命科学学院的研究人员近期利用自主性Mutator转座子玉米材料与玉米自交系材料杂交，获得了F1插入诱变群体, F1自交得F2群体，并进行了深入的突变体分析鉴定，为深入开展玉米抗旱育种提供了实验材料。
干旱胁迫严重影响玉米幼苗生长和抽穗等生长发育过程, 尤其是在玉米生长初期, 水分亏缺会极大影响到玉米的生物量和叶片的光合能力, 最终抑制生殖器官发生和造成产量下降。通过对干旱处理的2种不同品种玉米的蛋白质组学研究, 发现了大量的脱水蛋白、分子侣和渗透调节蛋白参与对水分亏缺的应答。
玉米Mutator(Mu)转座子具有拷贝数高、正向突变频率高和倾向于插入低拷贝的DNA序列等独特的遗传特性, 已成为基因组学研究中重要的诱变方法之一, 并已经创建多个遗传学突变体系，含有自主性Mutator的玉米品系, 在籽粒及幼苗的突变表型上, 要比其他玉米高30~100倍。所有被证实的突变都在细胞核基因组内, 绝大多数为隐性突变, 显性突变相对稀少。
在这篇文章中，研究人员利用自主性Mutator转座子玉米材料115F, 330I, 715D与玉米自交系材料B73,Mo17, 97108, H9-21杂交, 获得F1插入诱变群体, F1自交得F2群体. 在田间观察F2单株的生物学特征及农艺学性状的表型变异, 得到不同表型的突变体, 对突变体进行了统计分析。
在干旱胁迫下, 研究人员利用远红外热成像仪对室内小钵种植的F2 群体三叶期幼苗进行叶片温度的大规模扫描检测, 选取叶温有明显差异的植株作为潜在突变株, 共检测了38000余株, 成功筛选到108株抗旱单株, 121株旱敏感单株. 通过重复红外温度检测、叶绿素荧光分析、叶片失水、光合特性分析和可溶性糖类、可溶性蛋白和脯氨酸含量测定对突变体进行了初步的鉴定分析. 利用MuTAIL-PCR对获得的突变体进行基因克隆. 该研究为深入开展玉米抗旱育种提供了实验材料.
近期, 由于玉米全基因组测序和相关生物信息学的发展, 其有可能成为新的模式植物, 用以揭示其对外界反应的分子遗传学机制和重要农艺性状形成的生物学基础，因此开展玉米干旱相关突变体的筛选, 就显得十分必要和紧迫。
