水稻細卷葉基因NRL2(t)的精細定位.pdf

1、水稻葉片是植物重要的光合器官，也是植物株型的重要組成部分，葉片的大小和卷曲度是葉片形態(tài)構成的重要因素。在對水稻株型改良的研究中，科學家們發(fā)現(xiàn)適度的卷曲可以使葉片保持直立，提高光能利用率，改善植株的受光姿態(tài)，有利于產量的提高。本研究利用甲基磺酸乙酯誘變水稻恢復系縉恢10號，在突變體庫中發(fā)現(xiàn)了一個細卷葉突變體，將該突變體暫時命名為，nrl2(t)。該突變體主要表現(xiàn)為葉片卷曲變細，劍葉伸長，莖稈變細。本研究對，nrl2(t)突變體進行了系統(tǒng)的

2、形態(tài)，組織細胞學等相關方面的研究，并利用分子標記技術對NRL2(t)進行了精細定位。主要結果如下：
　　 1.農藝性狀調查和表型分析。該突變體自4葉期始，葉片表現(xiàn)為卷曲變細，莖稈變細；功能葉的長度較野生型有一定的增加；花期提前、結實率、一次枝梗數(shù)和每穗粒數(shù)均有所降低；籽粒變長。I2-KI染色花粉粒表明：nrl2(t)突變體中的花粉存在3種不同的形式：數(shù)量和形狀無明顯變化，部分花粉粒淀粉含量不完全的花粉粒；數(shù)量減少，形狀不規(guī)則，染

3、色十分不完全的花粉粒和正常的花粉粒。突變體葉片中脈與葉片連接處泡狀細胞的數(shù)量、形態(tài)和大小均發(fā)生了明顯變化；且葉片和莖稈中的維管束數(shù)目均要少于對照。說明nrl2(t)的突變造成了多種表型的變化。
　　 2.葉綠素，生長素和細胞分裂素含量分析。相對于野生型，突變體在抽穗期葉片的葉綠素a、葉綠素b以及總葉綠素含量均有顯著的提高；且劍葉尖部和基部的生長素和細胞分裂素含量均有一定程度的降低。但是在幼穗中，這兩種激素含量均要高于野生型，特別

4、是細胞分裂素為對照的1.3倍。
　　 3.遺傳分析。以西農1A為母本與細卷葉突變體nrl2(t)雜交，F(xiàn)1植株葉片均表現(xiàn)正常，說明該細卷葉性狀為隱性遺傳。F2群體中，平展葉單株3207株，細卷葉單株1025株，經x2檢測符合3:1分離比(x2=1.33<3.84[x2(0.05，1)])，表明該細卷葉突變體受一對單隱性基因控制。
　　 4.基因定位。采用BSA法，利用平均覆蓋水稻全基因組的420對SSR標記對兩個親本進行

5、了多態(tài)性篩選，將NRL2(t)定位在第3染色體短臂上SSR標記RM1284.和RM5847之間，遺傳距離分別為4.78和6.50cM。隨后對該區(qū)間內又進一步發(fā)展了多個SSR和STS標記，最后將該基因定位在SSR標記s3RM1和s3RM3之間，物理距離約114kb，與標記s3RM2表現(xiàn)共分離。
　　 5.卷葉相關基因的Real-time PCR分析。利用Real-time PCR的方法對卷葉相關基因在nrl2(t)突變體中的表達進