一种玉米光周期敏感性候选基因zmCCA1分子标记及其应用,提供了一种与玉米光周期敏感性候选基因zmCCA1共分离的分子标记SSRA489;并且提供了可扩增分子标记SSRA489的引物对;所述的调控玉米光周期敏感性候选基因zmCCA1共分离的分子标记的方法为:以玉米总DNA为模板,用所述引物进行PCR扩增,扩增产物经变性的6%的聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,将目的条带的大小与分子标记进行对比,从而根据分子标记的有无判断玉米光周期敏感性。本发明专利技术与玉米光周期敏感性候选基因zmCCA1共分离的分子标记可用于对玉米光周期敏感性进行遗传结构分析、遗传图谱构建、基因定位、构建近等基因系、分子标记辅助选择育种。
【技术实现步骤摘要】
—种玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl分子标记及其应用
本专利技术涉及一种分子标记,具体的说是一种玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl分子标记及其应用。
技术介绍
开花是高等植物茎尖分生组织从营养生长向生殖生长的转变过程,是植物生活周期中的一个关键环节,在合适的时间开花是植物的一个重要的适应性性状。植物的开花时间受环境因子(如日照长度、光质和温度)以及内在因素(如发育状况和年龄)的共同影响。拟南芥的光周期途径(photoperiod pathway),是拟南芥开花途径中最重要、研究最为详细的一个途径。在拟南芥的开花光周期途径中,光信号由光受体(隐花色素和光敏色素)感知,并由ELF3、ELF4、PIF3以及ZTL、FKF和LKP2等基因向生物节律钟传递,使中央振荡器产生节律振荡,通过中央振荡器的振荡向下传递昼夜节律变化信号,进一步激活或抑制花分生组织基因和花器官基因的表达,从而控制拟南芥的开花过程(Sangho等,2005 ;Putterill等,2001)。中央振荡器是生物节律钟的核心部分,由两个编码与Myb相关的转录因子的CCAl (CIRCADIAN CLOCK ASS0CIATED1)、LHY ((LATE ELONGATED HYP0C0TYL)和一类拟南芥伪应答调节蛋白APRRs (Arabidopsis pseudo-response regulators)小家族组成,负责生物节律整体调控(Schaffer et al., 1998; Makino et al., 2002; Mizoguchi et al., 2002; Maset al., 2003)。研究表明,拟南芥的生物钟由三个相互作用的生物反馈环组成,它们之间相互影响共同维持了生物钟节律的稳定。第一个生物反馈环由伪应答调节因子家族基础成员--ΜΙΝ G OF CAB EXPRESSION I(TOCI)与C CAl和L H Y组成,被称为核心反馈环,也是研究最为透彻的反馈环。TOCl属于APRRs基因家族,在N端含有一个receiver-like结构,而C-末端有CCT结构域,其主要功能是负责不同蛋白间的相互作用以及核定位,TOCl主要在夜间表达;CCA1和LHY分别编码一个含有MYB功能域的转录因子,二者编码的氨基酸序列具有较高的相似性,基因和蛋白表达水平相似,都表现出昼夜震荡的节律,主要在凌晨表达。LHY/CCA1和TOCl的昼夜节律正好完全相反,TOCl蛋白在深夜能激活CCAl和LHY的表达,使CCAl和LHY的表达水平在黎明时达到高峰。由于LHY和CCAl蛋白能和TOCl基因启动子区域的夜晚组件(theevening element, AAATATCT)结合,从而抑制TOCl基因的表达,所以TOCl的表达量在白天逐渐减少;由于TOCl蛋白是LHY和CCAl基因表达所必须的促进因子,LHY和CCAl基因的表达量随着TOCl蛋白的减少而下调,对TOCl基因的抑制作用逐渐减小,夜间LHY和CCAl蛋白量减少到最低程度,从而可解除对TOCl基因表达的抑制作用。TOCl的表达量逐渐上升并达到高峰,TOCl蛋白量逐渐升高,再次启动LHY和CCAl基因的表达,CCAl和LHY的表达量重新开始上升,在黎明重新达到高峰开始新一轮的循环。在这个负反馈环中,三个基因共同构成了一个复杂的稳定的生物钟的核心负反馈环,负调节因子抑制正调节因子的转录活性,正调节因子反过来又激活负调节因子的转录表达,从而进入下一个循环周期。正是基于这种转录和翻译水平的反馈调节机制,拟南芥生物节律钟在光受体调节下呈昼夜周期性的同步振荡变化(Strayer et al, 2000)。第二个反馈环被称为“evening loop”,在这个反馈环中,GI (GIGAN TEA)、ELF3(EARLY FLOWERING 3)、EL F4 (EARLY FLOWERING 4)和 LUX (LUX ARRHYTHMO)等基因,以与TOCl类似的反馈调节机制参与激活CCAl和LHY的转录,反过来,随着CCAl和L H Y蛋白的大量积累,这些基因的表达又受到抑制(Hazen, et al, 2005 ;Doyle et al, 2002)。LUX编码的MYB转录因子在任何光照和突变背景下都和TOCl的转录节律相同,其启动子包含一个与CCAl/ LHY相结合的EE元件。CCAl可以直接结合到ELF4的启动子区域,因而ELF4的表达也受LHY/CCA1抑制,同样它对输出节律的维持以及LHY和CCAl的光诱导表达也是必需的(Putterill et al, 1995; Alabadi et al, 2001)。第三个生物反馈环被称为“morning loop”,由TOCl的三个同源物PRR5、PRR7和PRR9,与CCAl和L H Y形成。PRR家族蛋白在N端有相类似的叫做pseudo-receiver功能区域(PR功能域),C端是与下游开花CO基因相类似的CCT功能结构区,该功能域定位在细胞核内,中间是一段各不相同的中间序列。这些基因可能起着双重角色,在生物钟机制里它们既调控向生物钟传递光信号,又对中央振荡器的CCAl和LHY起抑制作用,反过来,CCAl通过直接与PRR7和PRR9基因启动子区域的CBS(CCA1 — binding site)结合调控它们的表达水平(Wang et al, 1998)。PRR7和PRR9在早上被CCAl和LHY激活,相反的PRR5、PRR7和PRR9则反过来抑制CCAl和LHY的表达(Mizuno,et al, 2005)。CCAl基因是生物节律钟的核心部分,在高等植物开花控 制途径中发挥重要的作用。
技术实现思路
本专利技术目的是为解决上述技术问题的不足,提供一种玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl分子标记及其应用,可用于玉米光周期敏感性基因精细定位、检测,可用于玉米分子育种。本专利技术提供了一种与玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl共分离的分子标记SSRA489 ;,该分子标记的核苷酸序列为SEQ ID N0.1.。可扩增玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl共分离的分子标记SSRA489的引物对为:SSRA489F:5 ; - GGGTTGGGTAGGTATGTGA -3 ;;SSRA489R:5 ; - CCCCTTTCCTTCTCTCTTC -3 ;; 所述的调控玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl共分离的分子标记的方法为:以玉米总DNA为模板,用所述引物进行PCR扩增,扩增产物经变性的6%的聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,将目的条带的大小与分子标记进行对比,从而根据分子标记的有无判断玉米光周期敏感性。本专利技术与玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl共分离的分子标记的用途,可用于对玉米光周期敏感性进行遗传结构分析、遗传图谱构建、基因定位、构建近等基因系、分子标记辅助选择育种。有益效果是: 1、本专利技术公开了一种玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl分子标记;利用本专利技术的引物对,以玉米基因组DNA为模板进行PCR扩增,可以得到与玉米光周期敏感性基因紧密连锁的分子标记,该标记在本专利技术中命名为SSRA489。分析表明该标记的有无直接关系到玉米光周期敏本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种玉米光周期敏感性候选基因zmCCA1分子标记,其特征在于:该分子标记的核苷酸序列为SEQ ID NO.1.。
【技术特征摘要】
1.一种玉米光周期敏感性候选基因ZmCCAl分子标记,其特征在于:该分子标记的核苷酸序列为SEQ ID N0.1.。2.如权利要求1所述的玉米光周期敏感性候选基因zmCCAl分子标记,其特征在于:其引物的核苷酸列如下SSRA489F:5 ; - GGGTTGGGTAGGTATGTGA -3 ;;SSRA489R:5 ; - CCCCTTTCCTTCTCTCTTC -3 ;。3.利用如...
【专利技术属性】
技术研发人员:王翠玲,李雪林,杨敏,韩赞平,王彬,胡文花,柳双双,
申请(专利权)人:河南科技大学,
类型:发明
国别省市:河南;41
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