一种GRAS SCL14基因的突变使大豆中对除草剂bentazon产生中度敏感性

科学领域:

• 植物遗传学 植物遗传学
• 农业科学 农业科学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 班塔松是一种关键的除草剂,用于大豆种植中出现后的杂草控制.
• 一个已知的衰退基因,bzn-1,由于细胞染色体P450氧酶的功能丧失,使得本塔松具有高敏感性.
• 对于中度的本塔松敏感性存在自然变异,而不是由bzn-1.

研究的目的:

• 为了确定大豆中适度本塔松敏感性的遗传基础.
• 阐明这种耐受性特征背后的分子机制.
• 在大豆育种计划中开发选择塔松耐受性的工具.

主要方法:

• 使用重组杂交系进行定位克隆,以缩小bzn-2的候选基因区域.
• 在确定区域内对候选基因的序列分析.
• 开发和应用一个强化-耐火突变系统 (ARMS) 标记器用于生殖质查.
• 乙基甲硫酸盐 (EMS) 诱导突变的分析.

主要成果:

• 一个新的衰退基因,bzn-2,被确定为赋予中度的本塔松敏感性.
• 定位克隆将bzn-2定位到11号染色体上的92kb区域.
• 在Glyma.11G138300的一个单基替代,编码GRAS SCL14,在中度敏感的品种中被发现,产生过早停止的代码.
• 在ARMS标记选中,成功区分了中度敏感的大豆加入.
• Glyma.11G138300的EMS突变体表现出中度的班塔松敏感性.
• 突变的Glyma.11G138300显示出减少表达,导致P450基因 (Glyma.16G149300) 的表达减少,并导致敏感的表型.

结论:

• 编码GRAS SCL14的Glyma.11G138300是bzn-2位点的因果基因,赋予了中度的班塔松敏感性.
• 这项研究是第一个证明GRAS基因家族的自然变异有助于除草剂耐受性的研究.
• 这些发现提供了关于本塔松清毒机制的见解,并促进了标记器辅助的选择,以改善大豆育种中的本塔松耐受性.