玉米耐旱相關QTL整合圖譜構建及一致性QTL區(qū)域內(nèi)耐旱候選基因發(fā)掘.pdf

1、植物的耐旱性是在其遺傳背景內(nèi)通過生理代謝的不斷調整對干旱環(huán)境做出的反應，其機制非常復雜，涉及眾多的基因網(wǎng)絡。在過去的二十年間，不同研究者使用不同的方法進行了大量研究，積累了豐富的數(shù)據(jù)。但一直以來，對玉米耐早基因克隆、基因表達和QTL分析等研究都是相互獨立的，其實驗設計、生物材料和統(tǒng)計分析手段都有所不同。如何有機整合這些重要的數(shù)據(jù)資源用于剖析復雜玉米耐旱性狀的遺傳學基礎成為研究者長期以來的追求。基于以上原因本實驗通過生物信息學整合干旱相關

2、QTL、基因表達數(shù)據(jù)、EST數(shù)據(jù)，發(fā)掘育種相關耐旱基因。主要內(nèi)容及結果如下：
　　 1.本實驗利用不同課題的研究成果以及公共的生物信息資源，通過元分析對362個干旱相關QTL進行了整合、優(yōu)化，得到19個一致性QTL。
　　 2.利用分子標記在B73基因組的物理定位，挖掘一致性QTL區(qū)域內(nèi)的基因。通過干旱脅迫下EST序列與玉米全長cDNA序列本地化BLAST得到玉米耐旱基因，根據(jù)每條全長cDNA序列錨定的耐旱相關EST條數(shù)

3、，確定耐旱基因在脅迫條件下的表達豐度。將耐旱基因與基因組序列進行比對定位，得到耐旱基因在染色體中分布密度。整合QTL、干旱相關EST、基因芯片信息，構建玉米耐旱相關信息平臺得到一致性QTL范圍內(nèi)的耐旱候選基因1285個。
　　 3.對候選基因的本體分析表明，候選基因在生物學過程中主要參與執(zhí)行代謝、細胞生長發(fā)育等過程而參與應答、轉錄相關基因比例較低；轉錄調控分析表明，候選基因中轉錄因子比例較少，部分候選基因的啟動子中含有一個或多個