摘要：
【研究背景】麦芒是穗部的重要组成部分,是小麦重要的形态特征之一,它可以进行光合作用和蒸腾作用,减少病虫滋生、防止落粒、促进种子传播,是小麦长期进化和适应环境的结果。麦芒是生产上的一个有利性状,对小麦的产量、干粒重、抗旱性等有着重要的影响。目前,对于麦芒的遗传与发育还缺乏系统的研究,与芒性状相关基因的克隆或精细定位的研究尚未见报道。【材料与方法】本研究构建了北京野麦子(无芒)/石4185(长芒)F_2衍生群体、小偃81(无芒)/石矮1号(长芒)的F_2群体以及农科院三粒麦(无芒)/农大3214(长芒)的F_2群体,借助普通小麦与乌拉尔图小麦、大麦、高粱、水稻、二穗短柄草等物种间的比较基因组学分析,依据中国春的二代测序数据以及IWGSC发布的中国春参考基因组序列,结合小麦660K SNP芯片分型结果,开发SSR、InDel、CAPS与AS-PCR标记,对小麦芒长抑制基因B1进行了精细定位。【结果与分析】多种技术手段结合将三个群体中控制芒长的基因B1定位到5A染色体长臂上SNP1与SNP9之间0.15 cM的遗传区间内,对应于中国春参考基因组约180 kb的物理距离。根据中国春基因组注释信息,在这个区间内共有5个候选基因,通过对北京野麦子和石4185中这5个候选基因的cDNA与gDNA序列的比较分析发现,有3个基因的编码氨基酸在有芒和无芒之间存在差别,有1个基因的编码区没有核苷酸差异,而另外1个编码区存在2个SNP但编码的氨基酸无差异。该3个编码氨基酸有差别的候选基因的小麦和拟南芥转化正在进行中。【结论】小麦芒长抑制基因B1被定位在5A染色体长臂上SNP1与SNP9之间0.1.5 cM的遗传区间内,对应于中国春参考基因组约180 kb的物理距离,筛选到3个有差异的候选基因。
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