水稻粉質(zhì)胚乳基因的精細(xì)定位與功能分析.pdf

1、本研究從烷化劑N-甲基N-亞硝基脲(MNU)處理的韓國粳稻品種Hwacheong突變體庫中，經(jīng)篩選得到一個穩(wěn)定遺傳粉質(zhì)胚乳突變體flo(t)。首先對該突變體進(jìn)行基本表型鑒定及理化性質(zhì)分析，然后對淀粉的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析，并利用圖位克隆手段對目標(biāo)基因進(jìn)行精細(xì)定位、基因克隆和功能驗(yàn)證分析。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1.flo(t)突變體籽粒的胚乳表現(xiàn)為白色不透明粉質(zhì)狀，突變體種子粒長沒有明顯變化，粒寬和粒厚有所降低，千粒重明顯降

2、低。胚乳橫截面掃描電鏡觀察顯示flo(t)淀粉粒之間距離變大，排列疏松，而野生型排列緊密充實(shí)。但是兩者的淀粉粒形狀差異不大。生理生化測定結(jié)果顯示:突變體種子的總淀粉含量和直鏈淀粉含量較野生型均降低，尤其是總淀粉含量，明顯下降(17％)。蛋白質(zhì)含量、脂質(zhì)含量較野生型相比均有提高。
　　2.對突變體淀粉特性研究表明:突變體分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，支鏈淀粉中連接多個簇的長B鏈含量顯著降低;結(jié)晶度降低，野生型結(jié)晶度為29.96，而突變體結(jié)晶度下

3、降到23.63;熱力學(xué)特性分析顯示突變體的糊化起始溫度降低;突變體的鏈長分布發(fā)生變化，其聚合度為8-14的中短鏈分支比例增加，DP3-7的短鏈、DP16-20的中短鏈和DP25-37的中長鏈減少。
　　3.利用突變體與中花11雜交獲得F1雜交種，F(xiàn)1自交獲得F2群體進(jìn)行遺傳分析，顯示后代表型分離比為3∶1。表明flo(t)突變表型是由單隱性基因控制。利用突變體與秈稻品種Dular獲得F1雜交種，F(xiàn)1自交獲得F2群體作為基因的定位群

4、體。利用SSR、Indel和dCAPS標(biāo)記將基因定位于第6號染色體上94.5kb的基因組區(qū)間。
　　4.經(jīng)水稻基因組數(shù)據(jù)庫(Rice Genome Annotation Project)查詢發(fā)現(xiàn)該區(qū)間有16個預(yù)測的開放閱讀框(ORF)，通過基因組序列測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)ORF14(LOC_Os06g13810)在內(nèi)含子剪接區(qū)域發(fā)生點(diǎn)突變，即由G變?yōu)锳，RT-PCR結(jié)果顯示該基因的cDNA序列有7個堿基的插入，導(dǎo)致該基因序列編碼蛋白提前終止