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文檔簡介
1、水稻頂部小穗退化造成穗粒數(shù)下降,嚴(yán)重影響單株產(chǎn)量。paa2是一個來自于Kitaake的組織培養(yǎng)突變體,表現(xiàn)為穗頂端一級枝梗和二級枝梗退化,并伴有株高降低、抽穗期延遲、穗粒數(shù)減少、千粒重降低的表型。為了定位并克隆突變的基因,我們構(gòu)建了paa2與IRAT129遺傳作圖群體,最終將PAA2定位到2號染色體長臂端一個49.7 Kb的區(qū)間內(nèi)。在候選基因ORF4的啟動子區(qū)檢測到了一個片段插入,造成了該基因的過量表達(dá)。通過轉(zhuǎn)基因驗證,最終確定該基因為
2、目的基因。
具體結(jié)果如下:
1、paa2是來源于組織培養(yǎng)的頂部小穗退化突變體,背景品種為Kitaake。在幼穗發(fā)育早期,野生型和突變體在稻穗形態(tài)上沒有明顯差異,突變體頂部小穗發(fā)育到一定階段,發(fā)育停滯,小穗較小,并且不轉(zhuǎn)綠,不能授粉、灌漿,最后脫落。突變體底部小穗可以正常轉(zhuǎn)綠,但籽粒相比于野生型較小,不飽滿。paa2不僅出現(xiàn)頂部小穗退化,還具有多效的表型,比如,株高下降、千粒重降低、抽穗期推遲等。用paa2與穗發(fā)育正常
3、的粳稻品種IRAT129雜交,構(gòu)建了遺傳作圖群體。F1單株穗頂部退化,表示該性狀為顯性性狀。
2、利用F2群體1548個穗發(fā)育正常單株,可以將paa2定位于2號染色體長臂端49.7 Kb區(qū)間內(nèi)。該區(qū)間共有四個開放閱讀框(ORF),測序發(fā)現(xiàn)在ORF4起始密碼子上游1 Kb位置有片段插入,導(dǎo)致了突變體ORF4基因的表達(dá)量升高。轉(zhuǎn)基因驗證結(jié)果表明,在野生型中過表達(dá)ORF4,可以模擬出現(xiàn)穗頂部退化的表型。因此確定ORF4為目的基因PA
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