玉米卷叶突变体swl4的表型鉴定及基因初定位

【摘要】：叶片卷曲是植物重要的农艺性状之一,叶片适当的卷曲有利于提升植株光合效率,进而提高作物产量。叶片卷曲分为生理型卷叶和遗传型卷叶,生理型卷叶主要受外界环境诱导,如干旱、高温、病害等,是植物体的一种自我防御机制,当外界胁迫消失后叶片就会恢复到自然状态;遗传型卷叶主要是受遗传因素控制,并且其卷叶表型通常是不可逆的。目前国内外对卷叶性状的遗传机理也有所研究,并且利用模式植物分离了一些卷叶突变体,但关于玉米的卷叶突变体报道较少。本实验以干旱敏感卷叶突变体swl4为材料,该突变体在田间呈现出叶片颜色略发白,质地变软,叶片卷曲的表型。突变体与野生型的F_2代分离群体中野生型与突变体之比为3:1,说明swl4是单隐性基因突变体。通过对swl4突变体的气孔开闭状态、气孔密度以及叶片相对含水量等生理指标的测量,发现SWL4可能影响植株的光合作用和蒸腾作用。利用swl4突变体和常规自交系郑58、昌7-2、综31组配F_2群体,通过BSR-Seq技术分析目的基因所在区间的左右边界,初步确定了目的基因在第7号染色体158-165Mb的区间内。随后在158-165Mb的区间内开发标记,将突变体swl4的目的基因定位在Ind61和Ind63两个InDel标记之间,确定了目的基因的初定位区间即在7号染色体158-164Mb的范围,这两个InDel标记在玉米B73参考基因组上(V3版本)的物理距离是7Mb。本研究为玉米SWL4基因后续的研究提供了参考依据和材料基础。