小麥TaCCaMK基因EF手性結(jié)構(gòu)域的SNP及其與抗旱、耐澇性的關(guān)系.pdf

1、環(huán)境脅迫如干旱、土壤鹽漬化和澇害等嚴(yán)重影響了作物的生長和發(fā)育，從而降低作物的產(chǎn)量。小麥?zhǔn)俏覈诙蠹Z食作物，隨著人口的增長和可利用耕地面積的日益減少，通過小麥基因單核苷酸多態(tài)性(SNP)，探尋小麥基因與環(huán)境脅迫的相關(guān)性，發(fā)掘優(yōu)異的抵御環(huán)境脅迫的小麥基因資源，對(duì)于培育高產(chǎn)小麥品種，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。TaCCaMK基因是從小麥基因組中克隆獲得的，編碼依賴于鈣/鈣調(diào)素的蛋白激酶。目前研究表明，TaCCaMK基因在

2、小麥干旱、鹽脅迫過程中均有響應(yīng)。 本研究以普通小麥的二倍體野生近緣種3份、四倍體野生近緣種1份、中國春小麥、一套以中國春為背景的缺體四體以及耐澇性小麥3份和抗旱性小麥5份為研究材料，從基因結(jié)構(gòu)、染色體定位、TaCCaMK基因EF手性結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)分析以及通過該結(jié)構(gòu)域的SNP探尋TaCCaMK基因與抗旱、耐澇性的相關(guān)性等方面對(duì)小麥CCaMK基因進(jìn)行了研究，獲得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 1)TaCCaMK基因包含7個(gè)外顯子，6個(gè)內(nèi)含子。

3、在不同二倍體野生近緣種材料中，內(nèi)含子數(shù)目及插入位置變化不大。內(nèi)含子大小略有差別，說明該基因在進(jìn)化過程中的保守性。 2)通過染色體定位發(fā)現(xiàn)，TaCCaMK基因定位在1A、1B、1D染色體上。EF手性結(jié)構(gòu)域的SNP分析初步確定，TaCCaMK基因在六倍體小麥中至少存在6個(gè)拷貝，它們分別在1A、1B、1D染色體上至少各存在2個(gè)拷貝，兩個(gè)目的片段在大小上僅相差三個(gè)堿基。 3)在小麥的演化過程中，各個(gè)基因組上EF手性結(jié)構(gòu)域序列都發(fā)

4、生了各自特有的變異。其中以B基因組上的變異最大，A、D基因組上的較為保守。不同基因組上該結(jié)構(gòu)域存在不同程度的堿基變異，這可能與它們分別承受的選擇壓力不同有關(guān)。 4)根據(jù)EF手性結(jié)構(gòu)域TX-copy-1序列的SNP分析，來自不同基因型的EF手性結(jié)構(gòu)域的親緣關(guān)系為：A與B基因組的親緣關(guān)系較近，而與D基因組親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。另外，對(duì)B基因組中的EF手性結(jié)構(gòu)域而言，四倍體與六倍體B基因組的親緣關(guān)系較近，而與二倍體B基因組的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。

5、 5)在兩種抗性材料之間，EF手性結(jié)構(gòu)域的SNP非常豐富。在3份耐澇性材料和一份中國春品種中，共發(fā)現(xiàn)14個(gè)SNPs和5個(gè)InDels,多態(tài)性頻率分別為1SNP/402bp和1InDel/1125bp；而在5份抗旱性材料和一份中國春品種中，共發(fā)現(xiàn)28個(gè)SNPs和8個(gè)InDels,多態(tài)性頻率分別為1SNP/302bp和1InDel/1005bp?？购挡牧现械腟NP較耐澇材料更為豐富。同時(shí)在兩種抗性材料中檢測到，B基因組中的SNP較A、D