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分子植物育种 2014年第1期12卷 37-42页

作者：张所兵张云辉林静方先文江苏省农业科学院粮食作物研究所南京210014

水稻无叶枕突变体的叶夹角较小,叶片直立,在培育叶片直立型水稻新品种中存在潜在价值。本研究对一个新的水稻无叶枕突变体oslg-h进行了鉴定、基因定位和候选基因分析。oslg-h表现为叶枕、叶舌、叶耳缺失,株型紧凑和叶片直立。遗传分析表... 详细信息

水稻无叶枕突变体的叶夹角较小,叶片直立,在培育叶片直立型水稻新品种中存在潜在价值。本研究对一个新的水稻无叶枕突变体oslg-h进行了鉴定、基因定位和候选基因分析。oslg-h表现为叶枕、叶舌、叶耳缺失,株型紧凑和叶片直立。遗传分析表明,oslg-h受一对隐性基因控制。利用oslg-h/dullar F2群体将该基因定位在第4染色体的Indel12和Indel21之间254 kb范围内,其间包含一个已报道的无叶枕基因OsLG1。对野生型和突变体中OsLG1启动子、5'非翻译区(5'UTR)、开放阅读框和3'非翻译区(3'UTR)测序比对发现:在突变体中OsLG1第2个内含子和3'UTR各有1处插入突变。RT-PCR分析和测序表明,内含子区域的碱基插入突变没有影响该基因的表达和mRNA的剪接。根据3'UTR插入位点设计了一对特异检测该突变位点的Indel标记Indel-U,对苏御糯-5-1/oslg-h F2进行分析,112个无叶枕植株扩增条带均是与oslg-h相似的200 bp带型。353个有叶枕植株扩增出两种带型,一种是与苏御糯-5-1相似的192 bp带型;另一种是与苏御糯-5-1/oslg-h F1相似的192 bp和200 bp带型。以上表明oslg-h无叶枕表型可能是由3'UTR插入突变导致的。Indel-U能直接区分OsLG-HOsLG-H、OsLG-Hoslg-h和oslg-hoslg-h三种基因型,在oslg-h基因分子标记辅助选择和基因聚合育种中具有直接应用价值。

关键词：水稻无叶枕分子标记

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水稻无叶枕突变体lg（t）的遗传分析和基因定位

水稻无叶枕突变体lg（t）的遗传分析和基因定位

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作者：曹鲁艳安徽农业大学

学位级别：硕士

水稻叶片形态是理想株型的重要指标之一,与作物的光合效率密切相关,对产量起着非常重要的作用。lg(t)是来源于Kitaake的组培突变体,此突变能稳定遗传,突变体植株矮小,株型紧凑,叶夹角较小,叶片呈直立状且缺少叶枕、叶耳和叶舌。我们构建... 详细信息

水稻叶片形态是理想株型的重要指标之一,与作物的光合效率密切相关,对产量起着非常重要的作用。lg(t)是来源于Kitaake的组培突变体,此突变能稳定遗传,突变体植株矮小,株型紧凑,叶夹角较小,叶片呈直立状且缺少叶枕、叶耳和叶舌。我们构建了Dular与lg(t)遗传作图群体,最终将基因Lg(t)定位到12号染色体短臂端70Kb的区间内。具体结果如下:1、lg(t)突变体在整个生育期内都表现为叶枕、叶耳和叶舌的缺失。与野生型相比,lg(t)植株矮小、瘦弱,第一、二节间显著缩短,分蘖少,株型紧凑,叶片呈现直立状,易早衰;抽穗期卡颈现象明显,第二枝梗显著退化,穗小、粒少,空瘪粒数比率高,产量显著降低。2、lg(t)和野生型叶片和叶鞘连接处的远/近轴扫描电镜分析,lg(t)不存在与野生型叶枕类似的连接区域。外源BR处理野生型和lg(t)后发现,野生型叶夹角与BR浓度呈正相关,而反(t)无明显变化。BR生物合成和信号转导相关基因表达结果推测lg(t)自身能够进行BR的生物合成,但细胞中BR信号转导缺陷导致叶枕处细胞的异常发育,从而产生无叶枕突变。3、遗传分析表明,lg(t)无叶枕表型是由一对半显性基因控制。通过分离群体分组的方法筛选到与突变位点连锁的两个标记wyz-48和RM3472,用“Dular×lg(t)”构建的定位群体中1140个叶枕发育正常的极性单株和部分无叶枕单株,最终将基因定位在第12号染色体短臂端标记wyz-3040-19和wyz-1730-4之间,物理距离70Kb。4、精细定位结果显示该区间共有14个候选基因,除转座子LOCs12g04310未测序,LOCs12g04370、LOCs12g04400和LOCs12g04410这三个基因未测通外,其余10个候选基因在野生型和突变体上均无差异。5、对13个候选基因进行Real-time PCR分析,结果表明基因LOC Os12g04370在突变体中的表达差异最为显著。基因功能预测显示LOCs12g04370基因属于GRAS家族,具有参与植物生长发育和BR信号转导的功能,由此推测LOCs12g04370为目的基因,但最终结果仍需进一步转基因验证。

关键词：水稻无叶枕油菜素内酯精细定位基因表达

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