水稻无叶枕突变体lg(t)的遗传分析和基因定位

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:donggua_dg
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水稻叶片形态是理想株型的重要指标之一,与作物的光合效率密切相关,对产量起着非常重要的作用。lg(t)是来源于Kitaake的组培突变体,此突变能稳定遗传,突变体植株矮小,株型紧凑,叶夹角较小,叶片呈直立状且缺少叶枕、叶耳和叶舌。我们构建了Dular与lg(t)遗传作图群体,最终将基因Lg(t)定位到12号染色体短臂端70Kb的区间内。具体结果如下:1、lg(t)突变体在整个生育期内都表现为叶枕、叶耳和叶舌的缺失。与野生型相比,lg(t)植株矮小、瘦弱,第一、二节间显著缩短,分蘖少,株型紧凑,叶片呈现直立状,易早衰;抽穗期卡颈现象明显,第二枝梗显著退化,穗小、粒少,空瘪粒数比率高,产量显著降低。2、lg(t)和野生型叶片和叶鞘连接处的远/近轴扫描电镜分析,lg(t)不存在与野生型叶枕类似的连接区域。外源BR处理野生型和lg(t)后发现,野生型叶夹角与BR浓度呈正相关,而反(t)无明显变化。BR生物合成和信号转导相关基因表达结果推测lg(t)自身能够进行BR的生物合成,但细胞中BR信号转导缺陷导致叶枕处细胞的异常发育,从而产生无叶枕突变。3、遗传分析表明,lg(t)无叶枕表型是由一对半显性基因控制。通过分离群体分组的方法筛选到与突变位点连锁的两个标记wyz-48和RM3472,用“Dular×lg(t)”构建的定位群体中1140个叶枕发育正常的极性单株和部分无叶枕单株,最终将基因定位在第12号染色体短臂端标记wyz-3040-19和wyz-1730-4之间,物理距离70Kb。4、精细定位结果显示该区间共有14个候选基因,除转座子LOCOs12g04310未测序,LOCOs12g04370、LOCOs12g04400和LOCOs12g04410这三个基因未测通外,其余10个候选基因在野生型和突变体上均无差异。5、对13个候选基因进行Real-time PCR分析,结果表明基因LOC Os12g04370在突变体中的表达差异最为显著。基因功能预测显示LOCOs12g04370基因属于GRAS家族,具有参与植物生长发育和BR信号转导的功能,由此推测LOCOs12g04370为目的基因,但最终结果仍需进一步转基因验证。
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