玉米产量相关性状定位和Meta-QTL整合

以自交系PHB47为轮回亲本,美国GEM种质YUCATAN TOL389 ICA为供体,构建包含115个株系的BC3F4群体为材料,利用玉米56K SNP芯片鉴定基因型,采用基于似然比测验的逐步回归分析法,对产量相关性状进行QTL定位分析。共获得7个穗粒数、穗长、粒宽、株高和穗位高加性QTL,解释3.72%～21.90%的表型变异;5个控制单穗重、百粒重、穗长和株高的显性QTL,表型变异解释率为8.40%～21.90%。同时,利用Meta-QTL分析方法,对2005-2018年已发表的不同环境条件下产量相关性状QTL的定位结果进行了整合分析。在正常田间管理条件和营养胁迫条件分别获得37个和16个MQTL。本研究中穗位高加性位点AX-116871591位于MQTL16区段内,并且与MQTLNP7位置相近,该区段内包含生长素/脱落酸转录因子IAA5。穗粒数加性位点AX-86281411,粒宽加性位点AX-86267702和株高显性位点AX-116875920均位于MQTLNP9区段内,该区段内包含NAC转录因子NACTF36。NAC转录因子、MYB转录因子和SOD基因均存在于两个环境条件MQTL区段内。

植物表皮蜡质合成、运输及调控机制研究进展

为阐明植物蜡质合成/转运的分子机制及调控网络,依据PubMed,WebofScience和中国知网数据库,以“表皮蜡质”和“植物”的中英文为关键词,检索了1974—2022年发表的相关文献125篇,通过整理和归纳,分析以玉米为代表的植物蜡质代谢相关合成,转运及调控网络。结果表明:植物蜡质成分复杂,一般由超长链脂肪酸、烷烃、醛、醇、酮以及萜类和一些小分子次级代谢物组成。且不同植物及同一种植物不同器官蜡质含量及成分均不同。模式植物拟南芥中表皮蜡质合成、运输及调控机理研究相对清楚,植物蜡质前体物质超长链脂肪酸(verylong chainfattyacids,VLCFAs)在脂肪酰-CoA延长酶等多酶体系催化下合成,包括β-酮脂酰-CoA合酶、β-酮脂酰-CoA还原酶、β-羟脂酰-CoA脱水酶和反式烯脂酰-CoA还原酶组成,合成后的VLCFAs通过脱羰基与酰基还原作用进入角质层蜡质合成途径,形成各种蜡质组分。单子叶植物蜡质合成及排列方式与双子叶植物有很多相似之处,也有一定差异,如,拟南芥中ABCG32编码的脂质转运蛋白参与莲座叶角质层蜡质的形成,而玉米GLOSSY13、大麦的HvABCG31和水稻的OsABCG31主要是在幼叶表皮蜡质转运过程起作用。目前,玉米中发现的蜡质突变体超过了30多个,相关基因还有待挖掘。