[发明专利]一种基于半乳糖醛酸酶基因表达对玉米抗旱性鉴定的方法

说明书

本发明公开了一种基于半乳糖醛酸酶基因表达对玉米抗旱性鉴定的方法，其是对玉米品种在苗期生长过程中进行干旱胁迫，同时设置对照组，提取玉米植株的总RNA，并对其中半乳糖醛酸酶基因表达量进行检测，获得表达量抗旱指数DI_E；利用表达量抗旱指数DI_E对玉米进行抗旱性能评价。本发明可实现对玉米抗旱性的快速准确鉴定，为玉米抗旱性筛选提供技术支持。

技术领域

本发明属于玉米抗旱性鉴定领域，尤其涉及一种基于半乳糖醛酸酶基因表达对玉米抗旱性鉴定的方法。

背景技术

玉米作为世界上产量最高的粮食作物，其生产力严重受到干旱的威胁。玉米抗旱性表现是由自身的遗传效应和环境因素共同制约的，因作物的生长发育时期不同，生物因素和非生物因素的影响，到目前为止任何单项的抗旱研究都有一定的局限性，难以直接准确的评价玉米的抗旱性。玉米抗旱性鉴定的方法有很多，主要包括田间直接鉴定法、人工模拟环境法、生理指标法、分子生物学鉴定法等。其中田间直接鉴定法是在不同的生长发育时期对作物生长形态进行鉴定，但这些方法存在着时间长、受环境因素制约，特别是年际间降水变幅较大，使研究的数据结果难以重复等缺点；人工模拟环境法是指在干旱棚、生长箱或人工气候室里通过调控土壤、空气的含水量，人为造成实验所需的干旱胁迫环境，并通过研究玉米的生长发育、生理过程或者产量结果的变化来评价水玉米抗旱性的方法，此方法需要一定的设备，能耗花费相对较大，其创造的干旱胁迫环境与自然条件下田间生产具有一定的差异性，导致实验结果与田间直接鉴定的结果有一定差异；生理生化指标鉴定植株抗旱性主要是利用叶片水分相关的指标、质膜透性和酶活性等进行鉴定，但是，这些理化指标会因生长环境、生育时期的不同而发生改变，也容易因所用试剂及人为操作带来误差；分子生物学鉴定法是指基于现代分子生物学的基础上，利用相关的分子标记构建饱和的分子遗传图谱，并对玉米的抗旱基因进行定位，利用分子标记进行玉米抗旱品种的选择，抗旱属于多基因控制的数量性状，近年来发现了许多抗旱性QTL，但是标记的多态性频率很低，单个QTL对表型差异影响小，上位性效应很难进行评估等原因，利用分子标记辅助选择还需进行深一步研究。因此，迫切需要建立新技术和发现新的标记物来解决这些问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玉米品种抗旱性检测方法，其是利用干旱胁迫处理后测定玉米植株RNA中半乳糖醛酸酶的表达量，最终获得表达量抗旱指数DI_E，利用表达量抗旱指数DI_E对玉米品种进行抗旱性评价。

为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于半乳糖醛酸酶基因表达对玉米抗旱性鉴定的方法，包括以下步骤：

选择待评价的玉米品种，在玉米苗期进行干旱胁迫处理，同时设置对照组；

干旱胁迫处理7天后，提取玉米叶片的总RNA；

采用实时荧光定量PCR对提取的总RNA中半乳糖醛酸酶基因表达量进行检测，获得干旱胁迫半乳糖醛酸酶基因的表达量以及对照组半乳糖醛酸酶基因表达量；

计算玉米表达量抗旱指数DI_E，依据以下公式：

表达量抗旱系数DC_E＝干旱胁迫半乳糖醛酸酶基因表达量÷对照组半乳糖醛酸酶基因表达量；

DI_E＝(表达量抗旱系数DC_E×干旱胁迫半乳糖醛酸酶基因表达量)÷所有玉米品种干旱胁迫表达量的平均数；

依据玉米表达量抗旱指数DI_E对玉米品种抗旱能力进行评价，其中DI_E≥1.35为极抗旱(HR)，DI_E为1.11～1.34为强抗旱(R)；DI_E为0.88～1.10为中等抗旱(MR)；DI_E为0.64～0.87为弱抗(S)；DI_E≤0.64为极弱抗旱(HS)。