水稻早衰基因LSN5的遺傳分析及葉片衰老的全基因組關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、衰老是葉片發(fā)育的最后一個階段，是一個復(fù)雜且受遺傳高度調(diào)控的過程，涉及細胞、組織、器官到生物體水平的一系列協(xié)調(diào)作用。水稻(Oryza sativaL.)是世界上最重要的谷類作物之一，葉片衰老的調(diào)控對稻米產(chǎn)量及品質(zhì)性狀有著重要影響。本研究中，通過EMS誘變粳稻品種日本晴(Nipponbare)獲得了一個早衰葉尖枯突變體lsn5，通過對該突變體進行表型分析，生理學(xué)指標(biāo)測定，遺傳分析等，獲得了如下結(jié)果:
　　1、突變體lsn5最明顯且穩(wěn)定

2、的表型為葉片早衰，從三葉期開始突變體表現(xiàn)出葉片早衰，葉尖枯萎，且隨著葉齡的增大衰老表型越明顯。同時突變體的其它農(nóng)藝性狀也發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為株高降低，分蘗數(shù)減少，抽穗延遲，二次枝梗數(shù)減少，結(jié)實率下降等。
　　2、突變體lsn5葉綠素含量下降，主要表現(xiàn)為前期葉綠素a和類胡蘿卜素的大量降解，葉綠素b在衰老后期大量降解。
　　3、葉綠素的降解導(dǎo)致了突變體lsn5光合速率下降，主要表現(xiàn)為凈光合速率下降，胞間二氧化碳濃度上升，蒸騰速率

3、上升。
　　4、光合速率的下降，特別是灌漿期，會影響水稻籽粒中營養(yǎng)物質(zhì)的積累，導(dǎo)致灌漿不充實。在不影響籽粒長寬的情況下，籽粒厚度下降，導(dǎo)致了千粒重的降低。
　　5、通過透射電鏡觀察葉綠體發(fā)現(xiàn)，lsn5葉綠體中類囊體垛疊松散，不能形成完整的基粒。同時葉綠體內(nèi)存在噬鋨顆粒及淀粉粒的積累，表明葉綠體活性氧的積累。
　　6、通過掃描電鏡及指甲油印模法觀察氣孔發(fā)現(xiàn)，lsn5中葉片氣孔閉合異常，處于閉合和半開放狀態(tài)的氣孔數(shù)明顯減少

4、。
　　7、通過衰老生理指標(biāo)的染色同樣發(fā)現(xiàn)lsn5突變體中活性氧的積累，并且電解質(zhì)滲透率升高，表明突變體衰老程度較野生型嚴重。
　　8、突變體lsn5中活性氧清除相關(guān)酶，酶活下降，LSN5的突變改變了衰老相關(guān)基因及活性氧清除相關(guān)基因的表達，表明LSN5參與葉片衰老的調(diào)控。
　　9、通過對突變體lsn5進行雜交配組分析發(fā)現(xiàn)，lsn5突變體受隱性單基因控制;通過圖位克隆的方法，我們最終將LSN5定位于第5染色體上43.6k