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文檔簡介
1、葉綠體發(fā)育和葉綠素的合成受阻對植物的生長發(fā)育有著重要的影響,通常使葉色發(fā)生變異,迄今已鑒定出大量與葉綠素和葉綠體發(fā)育有關的葉綠素缺陷突變體。水稻葉色白化轉綠型突變體(green revertible albino mutant)是眾多葉綠素缺陷突變體中較為特殊的一類,其在一定生育期內葉片表現為白化狀,但后期則可正常合成葉綠素,失綠的葉片組織隨著植株的生長發(fā)育而逐漸復綠,葉片呈正常綠色。該類突變體可作為葉色標記性狀應用于光溫敏雄性不育系(
2、T/PGMS)、細胞質雄性不育系(CMS)和水稻雜交育種中,特別是在種子純度易受溫度影響的兩系雜交稻育種中具有重要的實用價值;同時對于植物葉綠體發(fā)育及光合作用相關功能基因的研究具有重要的理論價值。
本研究以一份具生育期依賴性的水稻葉色白化轉綠突變體G9為研究對象,對突變體表型、葉綠素含量變化、遺傳特性、近等基因系特性及雜種后代的農藝性狀特性進行了較為系統的研究,并利用SSRs及InDels分子標記對突變基因進行了定位研究。
3、
1.G9突變體的葉色表型特征
G9突變體葉色白化轉綠性狀的表達不受溫度控制。田間條件下,突變體G9植株從出苗到4葉一心期表現為明顯的白化現象,而4葉一心期后新生葉片顏色逐漸回復正常綠色,同時前1-3白葉也由葉脈向邊緣逐漸轉綠;第四葉后新葉顏色與野生型植株的幾乎沒有差異。
2.G9突變體的葉綠素含量
轉綠前,突變體G9中葉綠素a、葉綠素b的含量僅為同期廣占63S的0.24%、0.4
4、0%。轉綠過程中,G9葉綠素含量仍低于野生型的含量,其Ch1a、Ch1b含量相對于廣占63S分別提高到22.87%、42.66%。轉綠后,突變體中Ch1a、Ch1b的含量分別達到同時期的廣占63S的97.34%、90.47%。突變體G9的葉綠素含量由低到高的變化過程與其在田間葉色的表達動態(tài)相一致。這表明突變體G9葉片內光合色素的合成相對延遲于其野生型親本。
3.G9突變體的遺傳特性
播種突變體G9與葉色正常品
5、種AM6雜交F3代,對有葉色分離的株系進行統計分析,結果符合3:1的理論比。上結果表明G9突變體的白化轉綠性狀受一對隱性核基因控制。
4.G9突變體的白化轉綠基因定位
選用RM202、RM287對G9/AM6的F2代中30個隱性突變個體小群體進行連鎖分析,發(fā)現RM202、RM287帶型分離比為G9:F1:AM6分別為10:19:1、21:9:0,表明突變基因確實位于水稻第11號染色體上的SSR標記RM202與
6、RM287之間。進一步采用G9/AM6雜交F2代的859個突變體單株為定位群體,并利用分布于RM202-RM287之間的63對SSRs和24對InDels將白化轉綠突變基因clbGZ定位在InDel標記IDJ6和IDJ12之間的1.34Mb物理距離內,遺傳距離分別為0.16cM和0.25cM。
5.G9與其野生型廣占63S的等基因系特性
選擇均勻分布于水稻12條染色體上的144對SSR引物對突變體G9及其野生
7、廣占63S進行多態(tài)性分析。結果發(fā)現,在144對SSR引物中,有110對擴增出產物帶型,除RM202有差異外,其余109對SSR在G9和廣占63S間均未出現多態(tài)性條帶,說明二者具有一致的SSR單基因組,是一對良好的近等基因系。
6.突變基因對雜種后代農藝性狀的影響
對G9/AM6雜交F4代的農藝性狀進行比較,發(fā)現突變基因對幼苗總根數、白根數、最大根長和苗期株高均有顯著影響;對植株分蘗能力、成熟期株高、單穗實粒數
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