一個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)控的遺傳和分子機制研究己成為植物發(fā)育生物學研究的熱點。目前研究手段主要是利用雙子葉植物的同源序列來篩選水稻的cDNA文庫，獲取相關基因，然后根據(jù)轉(zhuǎn)基因植物花器官的表型來驗證該基因的功能。這種方法很大程度上限制了對水稻花發(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基因表達與功能的良好材料，對研

2、究水稻生殖發(fā)育機制具有重要的理論意義和應用價值。 我們在秈稻保持系C2與綿香5B的雜交后代中發(fā)現(xiàn)了一個雙子房突變體(TOR)。本研究通過花器官解剖結(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該突變體進行了鑒定，并對其相關基因進行了初步的分子標記定位。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，個別穎花沒有內(nèi)稃。對突變體穎花的解剖

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，每個子房柱頭數(shù)2-4個不等；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是結(jié)實率低，花粉可育率約10％。 2.掃描電鏡觀察花器官發(fā)育過程在穎花原基分化初期，突變體與野生型材料無明顯差別。到

4、雄蕊原基形成時期，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，明顯膨大形成兩個心皮類似物，后者可能進一步分化發(fā)育形成雙子房。 3.突變性狀的遺傳分析連續(xù)3個世代分別種植7、11和8個株系，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，該突變性狀受一對隱性基因控制，暫時將該基因命名為TOR。 4.突變基因的分子標記定位2006夏季在綿陽種植形成8個株系，采用其