水稻白條葉紋突變體st12的精細(xì)定位.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，而糧食產(chǎn)量主要取決于植株光和作用的能力，為進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量，與光合作用相關(guān)的重要農(nóng)藝性狀一直是研究的熱點(diǎn)，并且已獲得了許多重大的成果。葉綠體是葉片中進(jìn)行光合作用的主要細(xì)胞器，深入研究葉綠體發(fā)育和葉綠素代謝途徑等相關(guān)的調(diào)控機(jī)制，對(duì)于理想株型育種和高光效育種都有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　我們?cè)谒綞MS(Ethylmethane sulphonate)誘變突變體庫(kù)中，發(fā)現(xiàn)了以粳稻品種武育粳7號(hào)為背景

2、的葉色突變體st12。該突變體在2-3葉期出現(xiàn)縱向的白條紋性狀，至分蘗旺盛期性狀最為明顯，部分葉片可能呈現(xiàn)完全的白色，抽穗期后葉片顏色逐漸變?yōu)檎＃辉谌~脈處有細(xì)長(zhǎng)的白色條紋。本研究通過對(duì)st12突變體進(jìn)行遺傳分析，明確了該突變性狀的遺傳特性，并利用圖位克隆方法對(duì)st12基因進(jìn)行了精細(xì)定位，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了基因預(yù)測(cè)及初步功能分析。論文主要獲得如下幾項(xiàng)結(jié)果:
　　(1)突變體st12受單隱性核基因控制。葉色突變體st12單株種植的

3、后代全部表現(xiàn)出突變性狀，表明此突變性狀能穩(wěn)定遺傳。通過將所選突變體為母本與秈稻品種TN1進(jìn)行雜交，在F2分離群體中，野生型與突變體比例符合3∶1的分離比，遺傳分析表明其受單隱性核基因控制。
　　(2)透射電鏡觀察結(jié)果顯示，突變體中葉綠體內(nèi)囊體的基粒片層較野生型少，且排列紊亂，嗜鋨顆粒數(shù)目較多。
　　(3)利用F2群體中突變體單株進(jìn)行圖位克隆，通過對(duì)突變基因st12進(jìn)行初定位，將其定位于水稻第12染色體長(zhǎng)臂的SSR標(biāo)記RM12

4、46和STS標(biāo)記YH-1之間，兩標(biāo)記之間相距10.5cM。又發(fā)展了6對(duì)多態(tài)性STS標(biāo)記進(jìn)行了基因的精細(xì)定位，最終定位在STS標(biāo)記YH5和YH6之間物理距離為33kb的區(qū)間。通過基因預(yù)測(cè)，此區(qū)域中有4個(gè)基因，其中有1個(gè)是與光敏色素的響應(yīng)相關(guān)的基因，NDPK2。對(duì)該基因測(cè)序后發(fā)現(xiàn)基因發(fā)生了單堿基缺失，造成蛋白質(zhì)翻譯提前終止。
　　(4)此外還進(jìn)行了相關(guān)的生理實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證測(cè)序的結(jié)果。溫度梯度實(shí)驗(yàn)顯示突變體的表型與溫度有關(guān)，在34℃恒溫條件