玉米EMS诱变突变体库
完成单位:齐鲁师范学院

支撑项目(平台):

参与单位:山东山东省教育厅

所属学科:生物学

主要贡献者:路小铎,张春义,赵久然

成就简介:建成了世界上最完善的玉米EMS诱变突变体库:重测序突变体5000余份,鉴定了能导致氨基酸改变的突变位点70万多个,覆盖了玉米37000多个基因,占总基因的92%。面向全世界从事玉米功能基因组学研究的团队发放突变体材料。

该突变体库是基于B73背景利用化学诱变(EMS)的方法构建的。突变体库构建后利用全外显子组捕捉测序的方法对突变位点进行挖掘,目前已重测序突变体5000余份,鉴定了能导致氨基酸改变的突变位点70万多个,覆盖了玉米37000多个基因,占总基因的92%,形成了近饱和的玉米突变体库。同时,该研究团队还利用该突变体库开发了结合正向遗传学和反向遗传学,快速、低成本的鉴定基因功能的新方法,并通过鉴定在赤霉素的生物合成途径中编码内根-贝壳杉烯合成酶这种关键酶的基因作为实例,证明了该方法的可靠性,进而验证了该突变体库的实用性。该研究成果“Gene-indexed mutations in maize (Zea mays)”已发表在高水平学术期刊Molecular Plant上。该突变体库的建立为国内外从事玉米功能基因组学研究的科研人员研究重要农艺性状的基因提供了材料平台,必将大大加速玉米功能基因组学研究的步伐。该该突变体库的建立及新型基因功能鉴定方法的开发,还为下一步深入挖掘玉米基因组中的优异基因并对其进行功能解析提供了快捷的方法和思路,为玉米的遗传改良提供了宝贵资源和更多的可能。目前研究团队已构建了突变体库的网站,提供了查询功能(网址为:www.elabcaas.cn/memd/),并与MaizeGDB合作,向全世界发放突变体以助力玉米功能基因组学的研究,受到国内外科学家的广泛关注。目前已经在国内发放了6000余份突变体材料,被中国科学院、中国农业科学院、山东大学、兰州大学、四川大学、中国农业大学、山东农业大学等国内知名高校、科研院所的知名专家所采用,相关研究成果数篇发表在植物学国际顶尖杂志上。依托该突变体库,为增强我国玉米功能基因组学领域科研人员之间的交流与合作,进一步促进我国玉米功能基因组学研究的发展,本研究团队分别于2015年2月1-4日,2016年8月7-9日成功举办了“首届全国玉米功能基因组学术研讨会暨现场观摩会”、“第二届全国玉米功能基因组学术研讨会暨玉米EMS突变体库发布会”。来自中国农业科学院、中国科学院、中国农业大学、华中农业大学、山东大学、兰州大学、山东农业大学及种业企业界等玉米功能基因组学研究领域的专家参加了会议。中国农业科学院生物技术研究所范云六院士到会指导,并对会议给予了高度评价。2018年8月将在宁夏石嘴山市举办“第三届全国玉米功能基因组学术研讨会”。 

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