兩個控制水稻穗型發(fā)育基因的遺傳定位.pdf

1、稻穗形態(tài)是影響水稻產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀之一，因此穗型發(fā)育的研究對于提高水稻產(chǎn)量有非常重要的意義。本研究在水稻粳稻品種“中花11號”T-DNA插入突變體庫中鑒定了5個與穗型發(fā)育相關的突變體：3個ps1(paniclesize1，ps1-1，ps1-2，ps1-3)、lgp1(lax grain panicle1)和pdm1(panicledevelopment mutant1)。3個ps1突變體表現(xiàn)為植株略矮、穗長變短25%、一次枝梗和二次

2、枝梗數(shù)目分別減少33%和80%、且粒型變異等突變表型。lgp1突變表現(xiàn)為著粒變稀且穗呈傘形。pdml突變體表現(xiàn)為植株變矮、穗長變短、一次枝梗和二次枝梗數(shù)目均變少、育性嚴重降低等突變表型。
　　 T-DNA標簽共分離檢測表明：這5個突變體的突變表型均與T-DNA插入無關。采用圖位克隆的方法對這5個基因進行定位，首先將這5個純合突變體分別與秈稻品種“珍汕97”進行雜交構建F2代遺傳作圖群體，對F2雜合后代進行表型統(tǒng)計表明其野生型和突

3、變體之比均符合3:1經(jīng)典孟德爾遺傳分離比，證明這5個突變性狀均是由一對隱性基因所控制。通過大量種植F2代遺傳作圖群體及開發(fā)新的分子標記將ps1-1基因定位在第11號染色體上標記IN44-IN50的105kb之間；基因PDM1定位在第3號染色體上標記HLCAPS2-RM16的85kb之間。通過BSA池沒有找到與LGP1基因連鎖的分子標記，而ps1-1，ps1-2，ps1-3篩選到相同的連鎖標記。
　　 通過TIGR網(wǎng)站對候選基因進

4、行預測，并對候選基因進行表達分析、比較擴增及比較測序表明基因PS1候選基因中的SP1基因存在4個堿基的缺失，SP1基因可能就是本研究的PS1基因；基因PDM1候選基因中的OHK4(Oryzasativa Histidine Kinase4)基因存在單個堿基的突變，該基因編碼一個水稻組氨酸激酶，作為細胞分裂素的受體，可能就是本研究的PDM1基因。
　　 共分離檢測表明突變表型與PDM1基因共分離。半定量RT-PCR檢測結(jié)果顯示PS

5、1基因主要在幼穗及成熟早期的穗中表達量較高，在后期成熟穗中的表達量相對較低；PDM1基因為組成型表達，在根、葉鞘、幼葉、成熟葉、SAM及穗部表達，其中成熟葉及后期成熟穗的表達量相對較低。
　　 對ps1-1、pdm1的突變體及其野生型分別進行穗部電鏡掃描(ScanningElectron Microscope，SEM)實驗表明：PS1材料在野生型和突變體的一、二次枝梗原基及小穗原基形成上都沒有差異，而體視顯微鏡觀測發(fā)現(xiàn)突變體的一