玉米花丝颜色基因qSC10精细定位及候选基因分析

摘要

为解析玉米花丝颜色性状的遗传机理,挖掘其候选基因及等位变异,本研究以郑58和昌7-2为亲本构建的重组自交系(RIL)群体为材料,对控制玉米花丝颜色QTL进行定位。利用郑58与控制玉米粉色花丝主效位点qSC10的近等基因系qSC10-NIL杂交构建F3作图群体,对主效位点qSC10进行精细定位,根据qSC10定位区间和NCBI数据库中B73RefGen-v4玉米参考基因组序列预测候选基因。结果表明,利用郑58和昌7-2构建的RIL群体共鉴定出4个控制玉米花色的主效QTL,分别位于第1、8、9、10染色体上,可解释3.34%~12.28%的表型变异。位于第10染色体上的主效显性位点qSC10精细定位在374.2 kb区间之内。参考B73基因组序列,在定位区间内包含13个预测基因,其中包括1个影响玉米种皮颜色基因R-S(GRMZM5G822829)。基因表达分析结果表明R-S基因在花丝、根、茎、叶和雄穗中均有表达,qSC10-NIL花丝中表达量极显著高于郑58,推测该基因可以正向调控花色素合成相关基因表达,影响花色素在玉米花丝中的积累。