水稻籽粒中調控淀粉合成關鍵基因FLO12的圖位克隆與初步功能鑒定.pdf

1、淀粉是水稻(Oryza sativa L.)種子中主要的貯藏物質，淀粉的含量和理化性質影響稻米的各項品質指標，同時水稻淀粉的積累水平還影響稻米產量。因此闡明水稻這一主要糧食作物的淀粉合成途徑中的關鍵基因和調控網絡具有重要理論意義與應用價值。本研究以采用MNU誘變獲得的滇粳優(yōu)1號籽粒粉質突變體flo12為研究材料，對其表型進行分析，進一步通過圖位克隆的方法獲得目標基因FLO12。主要結果如下:
　　1.flo12種子去殼后，胚乳外觀

2、呈現(xiàn)粉質不透明，橫截面觀察顯示主要是胚乳內部粉質。掃描電鏡觀察顯示，野生型滇粳優(yōu)1號的淀粉顆粒呈多面體，排列緊密，大小均一;突變體flo12淀粉顆粒呈規(guī)則圓形，排列松散，大小不一，顆粒之間存在較大間隙。與野生型相比，flo12的千粒重和粒寬極顯著下降。
　　2.發(fā)育中期的胚乳半薄切片觀察顯示，突變體o12造粉體結構明顯比野生型大，并且存在許多小的、零散分布的單粒淀粉顆粒。
　　3.生理生化指標測定結果表明，與野生型相比，fl

3、o12總淀粉含量降低，直鏈淀粉含量顯著下降，脂質含量極顯著升高，同時flo12突變體中淀粉的尿素溶解特性與野生型相比也發(fā)生改變。
　　4.利用圖位克隆的方法獲得FLO12。配制了flo12突變體與秈稻品種IR36的雜交組合，利用F2群體將突變基因定位在第四染色體長臂標記LJ4-28和LJ4-33之間的93 kb區(qū)域內?；驕y序表明，該區(qū)間內基因Os04g0553000的第890個堿基，由C突變?yōu)門，導致其編碼的第297個氨基酸由T

4、hr(蘇氨酸)突變?yōu)镮le(異亮氨酸)。
　　5.構建互補載體轉入flo12突變體，在T0代植株上同時收獲到具有突變表型的粉質胚乳的種子和恢復表型的透明胚乳的種子，且透明種子與粉質種子的比例符合3∶1分離比。因此，基因Os04g0553000就是我們尋找的控制突變體粉質胚乳表型的基因。
　　6.對FLO12的時空表達進行分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LO12基因為組成型表達模式，在葉片中表達量最高;其中在胚乳發(fā)育過程中，F(xiàn)LO12表達量也有所