小豆五出复叶pcl突变基因的精细定位和转录分析

为探究小豆复叶发育调控机理,本研究以电子束辐射小豆栽培品种京农6号获得的一个稳定遗传的五出复叶突变体pcl(pentafoliate compound leaf)为材料,进行了主要农艺性状调查、遗传分析、基因定位和转录组分析。结果表明,五出复叶小豆个体的株高、茎粗、单株荚数、荚宽、单荚粒数、单株产量和百粒重较三出复叶个体均显著增加。遗传分析结果表明,五出复叶由一对隐性基因控制。将突变基因定位于5号染色体末端上物理距离约为500 kb的区间内,区间内共注释出27个基因。染色体步行结果发现,VaTMK3基因启动子区域TATA-box中存在碱基突变,该突变位点分析与性状共分离。转录组和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析结果显示,参与生长素信号转导和细胞扩增和增殖调控基因VaTMK3表达显著上调。同时生长素跨膜转运载体蛋白编码基因VaPIN1a、VaPIN1b、VaLAX1、VaLAX3、VaLAX5表达量均增加。由此初步确定五出复叶突变候选基因为VaTMK3,且VaTMK3影响了叶片中生长素的转运,从而影响了复叶发育。本研究为进一步解析小豆复叶发育调控分子机制提供了理论依据,为后续小豆复叶发育调控网路的建立奠定了研究基础。

小豆矮秆窄叶突变基因对农艺性状的影响

【目的】研究小豆矮秆窄叶突变体(nld)的遗传行为及观察矮秆窄叶突变基因控制的农艺性状的变化。【方法】选用高秆小豆种质资源GM904与nld进行杂交,对亲本和F2、F3、F4各世代分离群体中个体形态进行调查统计,对株高、茎粗、主茎节数、第1至5节间长、前10节间长、单株粒数、百粒重、单株产量、荚长、荚宽、单株荚数等15个农艺性状进行调查分析。【结果】遗传分析结果表明,突变体中矮秆窄叶性状由一对隐性单基因控制。各性状间存在一定的显著或极显著差异,其中株高、茎粗、主茎节数、前10节间长、荚长、单株荚数的广义遗传力达到0.9以上,可作为小豆杂交育种的选择指标。【结论】矮秆窄叶突变基因导致株高变矮,叶变窄,茎变细,主茎节数减少,各节间长缩短,荚变小,产量显著降低。