一個(gè)水稻雙子房突變體的形態(tài)特征和遺傳定位.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，其花器官的發(fā)育結(jié)果直接影響稻谷產(chǎn)量和稻米品質(zhì)。作為單子葉的代表植物和禾本科的模式作物，水稻花器官發(fā)育調(diào)控的遺傳和分子機(jī)制研究己成為植物發(fā)育生物學(xué)研究的熱點(diǎn)。目前研究手段主要是利用雙子葉植物的同源序列來(lái)篩選水稻的cDNA文庫(kù)，獲取相關(guān)基因，然后根據(jù)轉(zhuǎn)基因植物花器官的表型來(lái)驗(yàn)證該基因的功能。這種方法很大程度上限制了對(duì)水稻花發(fā)育模式的全面了解。水稻花器官突變體是基因克隆和研究相關(guān)基因表達(dá)與功能的良好材料，對(duì)研

2、究水稻生殖發(fā)育機(jī)制具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 我們?cè)诙i稻保持系C2與綿香5B的雜交后代中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)雙子房突變體(TOR)。本研究通過(guò)花器官解剖結(jié)構(gòu)觀察、石蠟切片觀察、掃描電鏡觀察和突變性狀的遺傳分析等方面對(duì)該突變體進(jìn)行了鑒定，并對(duì)其相關(guān)基因進(jìn)行了初步的分子標(biāo)記定位。主要結(jié)果如下： 1.TOR突變體的表型特征與野生型水稻相比，突變體植株顯著矮化，穗型小，劍葉卷曲且近軸處打結(jié)，谷粒小，個(gè)別穎花沒有內(nèi)稃。對(duì)突變體穎花的解剖

3、觀察結(jié)果表明，漿片正常，雌蕊增加，雄蕊數(shù)目減少，其中40.4％具有3枚雄蕊，45.25％具有4枚雄蕊；花藥大多畸形，存在一花絲兩花藥現(xiàn)象；子房97％以上畸形，其中雙子房占2/3，每個(gè)子房柱頭數(shù)2-4個(gè)不等；約有7.6％的穎花出現(xiàn)明顯的雄蕊雌蕊化現(xiàn)象。石蠟切片觀察還發(fā)現(xiàn)胚囊畸形，出現(xiàn)雙胚珠和雙胚囊。突變體另一突出特點(diǎn)是結(jié)實(shí)率低，花粉可育率約10％。 2.掃描電鏡觀察花器官發(fā)育過(guò)程在穎花原基分化初期，突變體與野生型材料無(wú)明顯差別。到

4、雄蕊原基形成時(shí)期，突變體與野生型則表現(xiàn)明顯不同。突變體穎花的各雄蕊發(fā)育不同步，內(nèi)外稃相交處的兩枚雄蕊最早分化，明顯膨大形成兩個(gè)心皮類似物，后者可能進(jìn)一步分化發(fā)育形成雙子房。 3.突變性狀的遺傳分析連續(xù)3個(gè)世代分別種植7、11和8個(gè)株系，突變性狀的分離分析表明，正常株與突變株均符合3：1的分離比例，該突變性狀受一對(duì)隱性基因控制，暫時(shí)將該基因命名為TOR。 4.突變基因的分子標(biāo)記定位2006夏季在綿陽(yáng)種植形成8個(gè)株系，采用其