玉米dhn1和dhn2基因渗入普通自交系的分子标记辅助选择研究

潘金卫， 邓 磊， 王 伟， 杨文鹏， 任 洪， 柏光晓

(1.贵州大学农学院， 贵阳 550025； 2.贵州省农业科学院旱粮研究所， 贵阳 550006)

玉米是世界上主要的饲料和粮食作物，其生长发育受到各种环境因素的影响。其中干旱是影响玉米生长的主要限制因素。中国是水资源十分短缺的国家之一，干旱、半干旱耕地面积占总面积的52.5%[1]，每年受旱面积达2.0×107～2.7×107hm2，平均每年玉米因干旱而造成的产量损失达15%～20%[2]。在我国西南地区，春旱和伏旱较为严重[3]，而玉米散粉吐丝期需水量较大，伏旱是导致减产最主要的因子之一。

为提高玉米的耐旱性，人们在耐旱基因表达[4]、耐旱相关基因的克隆及功能鉴定等方面做了大量的研究工作[5]，分离和鉴定了耐旱相关的一些候选基因及蛋白[6]，并对相关基因进行了遗传转化[7]。Mao等[8]在玉米第10染色体上的GRMZM2G127379(ZmNAC111)基因上游572 bp处启动子区发掘一个82 bp的MITE插入位点，普遍存在于温带玉米种质中，而热带玉米种质中缺失，并且证明与玉米苗期耐旱性有关。Wang等[9]发掘ZmVPP1基因组中的遗传变异，并证明可以有效提高玉米苗期的耐旱性。玉米的耐旱性由数量性状位点(QTL，Quantitative Trait Locus)控制[10]，目前，定位的耐旱QTLs涉及形态学性状[11]、产量性状及其产量构成因子[12]、开花-吐丝间隔期(ASI)[13]等，以及在干旱胁迫下可能产生遗传变异的一些生理生化性状[14]。 脱水素(dehydrin，DHN)是LEA蛋白(late embriogenesis abundant protein,LEA)中的一类，它具有较强的亲水性，在植物响应非生物逆境环境如干旱、低温冻害、高盐碱等胁迫过程中起着重要的作用[15]。玉米中与脱水素有关的DHN基因有8个(http://www.maizegdb.org/)，对干旱胁迫处理表现出不同程度的响应，其中，Zmdhn1和Zmdhn2基因在玉米各个组织中均有稳定表达[16-18]，通过调控DHN基因的表达，可以显著提高植物的抗逆性。……