水稻脆莖節(jié)基因BN1的遺傳分析與精細(xì)定位.pdf

1、植物細(xì)胞壁是細(xì)胞最外層的特殊結(jié)構(gòu)，主要由纖維素等物質(zhì)構(gòu)成，具有一定的硬度和彈性，對于維持細(xì)胞的形態(tài)具有重要作用。脆性突變體是研究水稻細(xì)胞壁的理想材料，為了探究植物細(xì)胞壁組成的分子機(jī)理及水稻機(jī)械強(qiáng)度的遺傳控制，我們從EMS誘變的粳稻品種武運(yùn)梗7號(WYJ7)M2后代中分離出一個(gè)水稻脆性突變體，由于該突變體主要表現(xiàn)為莖節(jié)脆嫩，而其它部位的脆性無明顯變化，故將之命名為bn1（brittle node1）。
　　遺傳分析表明bn1的表型受

2、隱性單基因控制。化學(xué)分析的結(jié)果顯示，bn1莖節(jié)的纖維素含量顯著減少，由野生型中的359.2ug/mg下降到突變體中的343.3ug/mg，而節(jié)間的纖維素含量無顯著變化;進(jìn)一步分析表明，bn1莖節(jié)的主要單糖組份含量也顯著改變，其中，葡萄糖含量顯著升高，由野生型中的36.84ug/mg增加到45.87ug/mg，推測BN1可能參與了莖節(jié)細(xì)胞壁纖維素的合成。BN1的突變導(dǎo)致植株變矮，穗長變短，一次枝梗數(shù)減少;但bn1的二次枝梗數(shù)明顯增加，并由

3、此導(dǎo)致每穗穎花數(shù)及著粒密度顯著增加;與野生型相比，bn1的粒長、粒寬變小，千粒重下降。為了研究BN1的功能，我們采用圖位克隆的方法精細(xì)定位了BN1基因。從大約6，000株F2群體中挑選出1，367個(gè)突變個(gè)體用作定位群體。首先將BN1基因定位在水稻第2染色體9.2cM的區(qū)域內(nèi)，并最終將BN1精細(xì)定位在233.8kb的基因組DNA區(qū)域。轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果表明，與有機(jī)物代謝、初級代謝以及細(xì)胞代謝過程有關(guān)的基因，上調(diào)或者下調(diào)的數(shù)目最多，說明BN1的