5個水稻葉片突變體的遺傳分析和基因定位.pdf

1、葉色突變基因的克隆和功能分析在光合作用相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)和調(diào)控、葉綠素的合成和降解途徑以及遺傳育種應(yīng)用上都有重要的研究作用。本研究，利用EMS對常規(guī)粳稻品種秀水09進(jìn)行誘變處理，獲得了3個黃葉突變體Y1-1、Y1-2和Y1-3，多代自交穩(wěn)定遺傳。突變體與野生型秀水09相比，分蘗減少、植株變矮、苗期葉片表現(xiàn)明顯的黃色，隨著生長發(fā)育的進(jìn)行，葉片逐漸返綠。遺傳分析表明這3個突變體的黃葉性狀均受1對隱性核基因控制。利用SSR分子標(biāo)記，將突變基因Y1

2、-1定位在第3號染色體RM282與RM6080之間的7.5cM范圍內(nèi)，將突變基因Y1-2和Y1-3定位在第5號染色體分子標(biāo)記5-43w與RM1237之間，遺傳距離分別為2.OcM和6.8cM。
　　 水稻產(chǎn)量的70％～80％主要來自于抽穗后植株上三葉的光合產(chǎn)物，劍葉對水稻籽粒中碳水化合物的貢獻(xiàn)達(dá)到50％以上。水稻劍葉形態(tài)的改良，一直是水稻株型育種中的重要目標(biāo)之一。利用EMS誘變處理常規(guī)粳稻品種浙粳88，獲得了水稻雙劍葉突變體Zj

3、88d，多代自交穩(wěn)定遺傳。表型分析揭示，突變體的雙劍葉性狀是由稻穗下第1和第2節(jié)間縮短所致。遺傳分析表明突變體Zj88d的雙劍葉性狀受一對隱性核基因控制。采用圖位克隆方法，將目的基因定位在水稻第7號染色體短臂末端7-44w和RM5344之間的1.2cM范圍內(nèi)，物理距離為603kb的區(qū)間。排查區(qū)間包含的100個候選基因，發(fā)現(xiàn)已克隆的一個參與調(diào)節(jié)SAM形成，控制水稻節(jié)間發(fā)育的基因OSH15也位于其中。測序顯示，突變體2j88d中的OSH15

4、基因在第二個內(nèi)含子最末位發(fā)生“g→a”單堿基突變。由此初步推定基因Zj88d與OSH15是一對等位基因，而Zj88d突變位點(diǎn)的特殊性，有望為新興的選擇性剪切研究提供寶貴的材料。
　　 葉片發(fā)育過程中，背、腹軸的形成起重要作用。分子生物學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)背、腹軸的極性主要受控于相關(guān)基因的表達(dá)。EMS誘導(dǎo)常規(guī)粳稻品種秀水09的種子后，得到一個葉片外翻的突變體Acl-61。突變體表現(xiàn)為葉片向背軸方向生長。目的基因被定位在水稻第1號染色體短臂