论文摘要
陆地棉矮杆资源较少,陆地棉超矮杆是一种新发现突变体材料。本项目组前期对其遗传规律的研究表明,超矮杆突变性状是受一对完全隐性基因du控制的质量性状,遗传方式简单,是赤霉素（GA）合成缺陷型突变体。本文从以下几方面对该突变体开展了研究。1、采用“新陆早16”和“超矮1号”配制的F2作为定位群体,通过对双亲以及近等基因池的筛选,在1350对SSR引物中共获得70对多态性引物。利用Join Map4.0软件分析并构建连锁群,其中36个标记可以连锁,分别分布在8个连锁群上,其中超矮杆突变性状位于连锁群LG01。与目标基因du连锁的分子标记有7个：NAU2679、 NAU2749、NAU905、 NAU2838、NAU5373、NAU2238和NAU4946,它们皆为共显性标记。参照Guo等棉花遗传图谱,标记NAU4946、NAU2238、NAU905、NAU5373和NAU2679位于第6染色体上。目标基因du位于NAU2238和NAU4946之间,遗传距离分别为3.5cM和1.5cM。由此推定du在第6条染色体上。2、“超矮1号”为GA合成缺陷型突变体。以“超矮1号”突变型与其野生型为试验材料,通过qRT-PCR技术对GA生物合成途径中的关键酶基因的表达进行分析,发现超矮突变体的发生主要与合成GA的3个关键酶基因的下调表达密切相关：内根-贝壳杉烯氧化酶（KO）,突变体比野生型的cDNA的表达量只有野生型的10.4%。古巴焦磷酸合酶（CPS）,突变体表达量只有野生型的26.3%。（3）内根-页壳杉烯酸氧化酶（KAO）,突变体表达量只有野生型的25.3%。3、通过对其中下调表达最明显的关键酶基因KO的cDNA片段进行测序,得到了一个大小为79bp的序列。以该序列作为查询探针,与其他作物中的mRNA序列进行tblastx比对,结果显示该序列与赤霉素合成途径中的内根-贝壳杉烯氧化酶（KO）的mRNA序列有很高的同源性。挑取蓖麻（Ricinus communis）、板栗（Castanea mollissima）、毛果杨（Populus trichocarpa）、玉米（ZEA）、莴苣（Lactuca sativa）、水稻（Oryza sativa）、甜菊（Stevia rebaudiana）、笋瓜（Cucurbita maxima）、苦瓜（Momordica charantia）、咖啡（Coffea）、草每（Fragaria）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）的相似氨基酸序列与原EST序列（DT574281）对应的氨基酸序列进行比对。结果表明,通过该序列设计的引物位于保守区域,间接证明了该引物设计的合理性,从而为下一步在棉花中克隆该关键酶基因全长奠定了基础。