水稻RH1基因的遺傳分析與基因定位.pdf

1、水稻不僅是重要的糧食作物,還是單子葉植物中的模式植物。因此對(duì)水稻功能基因組的研究不僅關(guān)乎人們的吃飯問(wèn)題,還能揭示植物發(fā)育的機(jī)理。在水稻中得到的一些研究成果可以直接或間接的應(yīng)用到其他植物的研究中去。
　　 花器官的正常發(fā)育是植物賴以繁衍的基礎(chǔ)。在水稻中,穎殼的發(fā)育決定了谷粒的大小和形狀,而穎殼的顏色和形狀也是鑒定水稻品種和稻米品質(zhì)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)花色苷積累的研究已經(jīng)超過(guò)了半個(gè)世紀(jì)。目前了解到花色苷的合成與積累受到大量結(jié)構(gòu)基因與

2、調(diào)節(jié)基因的控制,其中一些主控基因的突變會(huì)造成穎殼、果皮等表現(xiàn)出紅、褐、紫等顏色?；ㄉ帐穷?lèi)黃酮類(lèi)色素,在植物體中類(lèi)黃酮在增強(qiáng)植物抗逆性方面起著重要的作用。因此,研究花色苷的合成和沉積,對(duì)水稻品質(zhì)改良和抗逆性提高具有重要的意義。轉(zhuǎn)錄因子,是一類(lèi)能與真核生物基因啟動(dòng)子區(qū)域中的順式作用元件發(fā)生特異性相互作用的DNA結(jié)合蛋白,通過(guò)自身或與其它蛋白間的相互作用,激活或抑制轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子的失活往往會(huì)引起一系列基因表達(dá)量的改變,從而引起較明顯的表型。

3、與花色苷合成有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子主要有有MYB類(lèi)和Zinc-finger類(lèi)等。我們通過(guò)EMS誘變粳稻品種日本晴,得到銹穎突變體rh1。本研究對(duì)該突變體進(jìn)行了遺傳分析以及基因定位,主要結(jié)果如下。
　　 通過(guò)對(duì)水稻rh1突變體的形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn),突變體呈披葉狀,穎殼在灌漿期開(kāi)始出現(xiàn)銹色斑點(diǎn),成熟后整個(gè)穎殼呈銹色;突變體的葉子失水很快,葉子從植株上取下后很快卷縮。通過(guò)對(duì)rh1與9311、TN1、和ZF802的雜交后代F1及F2的分析表明RH1基

4、因是一對(duì)單隱性的核基因。利用圖位克隆技術(shù),我們將RH1基因鎖定在第2號(hào)染色體上256.54kb的范圍內(nèi)。在NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)上對(duì)該段DNA進(jìn)行預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)有23個(gè)基因。對(duì)這23個(gè)基因在NCBI上進(jìn)行功能分析,尋找可能與花色苷代謝有關(guān)的基因,其中9個(gè)基因可能與突變體表型有關(guān)。我們對(duì)這9基因進(jìn)行測(cè)序,發(fā)現(xiàn)一個(gè)編碼Zinc-finger結(jié)構(gòu)域的基因在編碼區(qū)缺失了一個(gè)堿基,我們推測(cè)該基因可能就足RH1