玉米苗期干旱反应突变体的筛选、鉴定及图位克隆

【作者】 李保珠； 黄世全； 彭雷； 王亚坤； 郭竞选； 苗雨晨； 宋纯鹏；

【机构】 棉花生物学国家重点实验室(河南大学)/河南省植物逆境生物学重点实验室(河南大学)/河南大学生命科学院；

【摘要】 干旱条件下,植物叶温反映了植物体通过叶面蒸腾失水的程度,叶面温度较高则蒸腾失水较少,植物的保水能力及干旱耐性较强,反之保水能力较差,干旱耐性较弱。利用远红外成像仪在玉米EMS突变体库中筛选干旱条件下叶温异常突变体,进而通过这些突变体研究玉米苗期的干旱反应机制。初步筛选获得一些干旱条件下叶温异常突变体,突变体叶温与B73相差均在1.2℃以上。这些潜在突变体自交子代具有稳定的干旱红外表型。同时,高温突变体离体叶片失水较慢,而低温突变体离体叶片失水较快。低温突变体对水分缺失条件敏感,干旱耐性较差,而高温突变体则具有较强的干旱抗性(土壤含水量在8%左右才逐渐萎蔫)。与之对应,高温突变体在干旱处理5天后具有较高的组织相对含水量,较低的膜质氧化(MDA)及受破坏程度(离子渗漏)较低。而干旱处理条件下低温突变体组织相对含水量明显低于野生型,膜质氧化及细胞膜受破坏程度严重。遗传学分析显示,部分红外突变体表现为单基因隐性突变。突变体与另一种天然野生型Mol7进行杂交,构建自交F2代克隆群体。目前部分突变体克隆群体已构建完成,并已开启了突变基因的克隆工作。综上,利用远红外成像系统对玉米幼苗叶温差异突变体的筛选、鉴定、分析及突变基因的初步克隆,对于开展后续的玉米干旱反应机制等研究提供了重要的遗传材料及必要的研究基础。更多还原