一个很大的删除赋予玉米的浅绿叶

科学领域:

• 遗传学 遗传学 是一个
• 植物生物学 植物生物学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 在玉米中, хлоропласт生物发生和调节的理解很少.
• 玉米突变的异常叶色通常与叶绿体发育途径的遗传缺陷有关.
• 大规模结构变异 (SV) 在玉米基因组中很丰富,但它们的功能作用,特别是与叶子颜色相关的功能,基本上没有特征.

研究的目的:

• 调查一种自发性玉米突变 (pgl-sd) 中浅绿叶表型的遗传基础.
• 识别和表征与玉米中异常叶绿体发育相关的结构变异.
• 阐明参与质细胞生物发生的基因的功能及其对叶子颜色的贡献.

主要方法:

• 基因分析和分子映射以确定致病基因的染色体位置.
• 全基因组测序和de novo组装以确定突变物中的结构变异.
• 反转录定量PCR (RT-qPCR) 和桑格测序用于基因表达分析和变异验证.
• RNA测序 (RNA-seq) 用于评估突变者的全球基因表达变化.

主要成果:

• 一个自发的玉米突变,浅绿叶-shandong (pgl-sd),展示了一种由衰退因子控制的浅绿叶表型.
• 染色体1上的137.8kb删除被确定为pgl-sd表型的可能原因,包括五个注释的基因.
• 删除包括可能参与质细胞发育的基因 (Zm00001eb031870,Zm00001eb031890,Zm00001eb031900),其中Zm00001eb031870 (Deg同类) 和Zm00001eb031900 (ptPDC-E1-β) 被认为是主要的贡献者.
• 这种pgl-sd突变导致叶绿素a,叶绿素b和胡卜素含量的显著降低,以及异常的叶绿质细胞结构和其他叶绿质细胞相关基因的改变表达.

结论:

• 一个137.8-kb的删除被证实是导致pgl-sd玉米突变的浅绿叶表型的原因.
• 删除中的三个基因与叶绿体的发育有关,可能与之前识别的玉米叶色基因有所不同.
• 这一发现有助于理解结构变异在玉米基因组进化和叶绿体生物发生中的作用.