论文部分内容阅读
斑点叶突变体(spotted-leafmutant)是指植物在正常生长条件下在叶片或叶鞘上自发形成斑点的一类突变体,是属于肉眼可以观察到的突变。因为这种突变导致植物在叶片或者叶鞘上形成的斑点与由病原菌侵染形成的病斑类似,所以斑点叶突变体也称为类病斑突变体。筛选以及研究水稻斑点叶突变体对揭示水稻的抗病反应机理和分子机制具有重要意义,同时也丰富了水稻的种质资源。本研究通过EMS诱变水稻品种KYJ,经过筛选得到两个水稻斑点叶突变体,分别将其命名为spl101和spl102。对2015年种植在杭州富阳的F2代群体进行分析,其主要结果如下:(1)通过EMS诱变水稻品种KYJ得到突变体spl101和spl102,在杭州富阳大田环境下种植时,我们发现在水稻的抽穗期后,突变体spl101和spl102的叶片上出现了严重的类病斑表型,而野生型KYJ叶片并未出现类病斑。(2)通过将突变体spl101和spl102与野生型KYJ回交得到F1代群体,观察发现F1代群体叶片表面并未出现斑点叶的表型,而F1代群体自交产生的F2代群体中有植株出现了斑点叶的表型,根据统计发现正常表型与斑点叶表型的比例接近3:1,。卡方测试表明突变体spl101和spl102都受单隐性基因控制。(3)利用Mutmap方法,测序之后我们推测了 sp1101和spl102的候选基因均为OsEDR1。为了验证我们的猜想,我们通过荧光定量PCR检测了 OsEDR1的表达量,结果表明突变体spl101和spl102中OsEDR1的表达量相对野生型KYJ中有所降低,T检验显示P值分别为0.42和0.95,说明spl101和spl102的突变对OsEDR1的表达量产生了一定的影响。此外,我们推测突变体spl101的突变发生在第六个外显子和第六个内含子的交接处,为此我们设计了扩增第六个内含子及其两侧外显子的引物对突变体spl101和野生型KYJ进行RT-PCR检测,RT-PCR结果显示spl101的条带并不比KYJ的条带大。然后我们将RT-PCR产物进行测序,结果显示在spl101中,OsEDRlmRNA多了 4bp。进一步分析第六个内含子,发现当其左边界的gt序列突变为at之后,在其下游3bp和4bp的位置有另外一个gt序列,这个gt序列可能作为新的内含子左边界被识别,从而导致了在第六个内含子中发生了移码突变。(4)通过实验,我们发现突变体spl101中的OsEDR1突变发生在第6个外显子和第6个内含子的交接处,影响第6个内含子的剪切。而突变体spl102是由于突变导致一个氨基酸发生了错义突变,进而影响了 OsEDR1的功能。以前的研究报道显示抑制或敲除OsEDR1的突变体植株会在叶片上出现类病斑的表型。因此,我们的实验鉴定了两个新的OsEDR1等位突变,对植物抗病反应机理和分子机制的进一步研究以及丰富水稻种质资源具有积极意义,同时也验证了利用Mutmap方法克隆水稻斑点叶突变体基因的有效性。