糯玉米waxy基因序列特征分析及分子标记开发

淀粉是人类的主要食物来源之一，也是化学工业的重要原料。玉米淀粉包含直链淀粉和支链淀粉，其合成是一个复杂的生化过程。开展高直链淀粉及糯玉米育种研究无论从应用前景还是经济效益方面都具有很高的研究意义。本研究对3份糯玉米材料进行了waxy基因启动子和编码区的克隆与序列比对分析，以及糯玉米GBSSⅠ的纯化与分析，结果发现3个糯玉米自交系waxy基因的启动子均发生变异，但只有一处为共同的变异且位于预测的调控因子结合位点。通过纯化糯玉米胚乳淀粉体中的结合蛋白发现waxy基因的编码蛋白GBSSⅠ第155个氨基酸由Asp突变为Gly之后减弱了与淀粉的结合力度。一般鉴别糯玉米的方法的鉴别时期在收获后，而根据基因测序结果开发的分子标记能有效鉴别糯玉米与普通玉米，应用连锁分子标记可以在苗期对糯玉米进行鉴别，用于回交转育过程中大大缩短了育种年限，将自交-回交交替进行变为连续回交，加速糯玉米品种选育进程。研究结果可为阐明玉米糯质表型的形成提供理论参考，同时可根据基因序列开发的分子标记能有效且快速的鉴别糯玉米与普通玉米，为生产提供指导。