水稻白綠葉基因WGL1的定位與克隆.pdf

1、葉色突變體是研究光合色素合成，葉綠體發(fā)育調(diào)控和光合作用機(jī)制的重要材料。目前的研究結(jié)果表明，水稻葉色相關(guān)基因在12條染色體上均有分布，已報(bào)道與葉色相關(guān)的水稻基因已有70多個(gè)。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育中起著重要的作用，葉綠體是光合作用的主要場(chǎng)所，光合色素鑲嵌在葉綠體的類囊體膜上。葉綠素合成過程中需要一系列酶的參與，NADPH-原葉綠素酸酯氧化還原酶(POR)是一種光依賴型酶，在催化原脫植基葉綠素(pchlide)

2、還原成脫植基葉綠素(chlide)的過程中有關(guān)鍵性作用。水稻中有兩種POR亞型，即OsPORA和OsPORB。OsPORA和OsPORB在黑暗條件下均有表達(dá)，但光照條件下OsPORA迅速減少;OsPORB表達(dá)穩(wěn)定不變。OsPORA負(fù)責(zé)PLB的形成，在水稻整個(gè)生育期葉綠素的合成過程中起到關(guān)鍵作用，與擬南芥AtPORA和AtPORB功能相似;OsPORB是高光條件下，葉片中葉綠素的合成所必需的，與擬南芥AtPORC和AtPORB功能相似。<

3、br>　　粳稻品種‘日本晴’(Nipponbare)經(jīng)甲基磺酸乙酯(EMS)誘變后獲得了穩(wěn)定遺傳的白綠葉突變體wgll，該突變體在四葉期前葉片為淡綠色，隨著葉片的伸長(zhǎng)老葉葉尖變白同時(shí)伴有褐色斑點(diǎn)，但是抽穗期之后葉片恢復(fù)為淡綠色。光合色素含量測(cè)定結(jié)果表明，wgll突變體葉色異常與葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量降低相關(guān);透射電鏡觀察分析表明，突變體葉肉細(xì)胞中葉綠體的數(shù)目以及葉綠體中基粒數(shù)目減少，導(dǎo)致葉綠體發(fā)育受損;遺傳分析結(jié)果顯示wgl

4、l突變體為單隱性核基因控制。利用圖位克隆的方法將目的基因WGL1定位在第10染色體上，編碼OsPORB的候選基因Os10g35370在編碼區(qū)出現(xiàn)單堿基替換?；パa(bǔ)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了突變體的表型變化確實(shí)是由WGL1突變引起。RT-PCR表達(dá)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，WGL1基因在水稻的莖、葉、鞘及穗中都有表達(dá)，但在葉片中表達(dá)量最高，根中幾乎不表達(dá);GUS染色也獲得了相同的結(jié)果。這些研究結(jié)果為POR蛋白的功能研究以及葉綠體發(fā)育調(diào)控機(jī)制的研究提供了重要的理論基