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水稻早衰突变体zs的鉴定与基因定位

2018-05-18分类号:S511

【作者】肖连杰  黄捷  曹鹏辉  牟昌龄  Thanhliem Nguyen  刘世家  陈亮明  江玲  
【部门】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/江苏省植物基因工程技术研究中心  
【摘要】[目的]本研究旨在对水稻叶片早衰突变体zs进行遗传分析及基因定位,探索水稻叶片早衰的分子机制。[方法]从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变‘宁粳1号’突变体库中筛选鉴定了1个稳定遗传的早衰突变体zs,构建突变体zs与籼稻品种‘N22’的F2群体,对控制突变性状的基因进行定位,利用RT-q PCR对叶绿素合成以及质体发育相关基因的表达水平进行分析。[结果]突变体zs在28℃条件下生长14 d时,zs第2叶叶尖出现黄褐色斑点,并逐渐向叶基部蔓延。突变体zs叶绿素a和叶绿素b含量明显下降。zs叶肉细胞结构异常,叶绿体中类囊体片层结构排列松散。与野生型相比,zs的株高、分蘖数和千粒质量均显著降低。通过构建遗传分离群体,将突变基因定位在第12号染色体短臂上的600 kb的区间内。此区间内含有2个已报道的与叶片衰老相关的基因LOC_Os12g16410和LOC_Os12g16720,分别编码异黄酮还原酶和细胞色素单加氧酶(P450)。测序分析发现,仅在LOC_Os12g16720第2外显子上有1个单碱基突变,导致苏氨酸突变为甲硫氨酸。zs叶绿素合成相关基因和质体发育相关基因的表达量显著低于野生型。[结论]鉴定了1个早衰突变体zs,通过精细定位与序列分析,将LOC_Os12g16720作为候选基因,该基因可能参与调控叶绿素合成及质体的发育。
【关键词】水稻  叶片早衰  精细定位  序列分析  细胞色素P450
【基金】国家重点研发计划项目(2017YFD0100305);; 江苏省科技厅现代农业重点项目(BE2017368);; 安徽省科技重大专项(16030701068)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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