水稻細(xì)卷葉基因NRL2(t)的精細(xì)定位.pdf

1、水稻葉片是植物重要的光合器官，也是植物株型的重要組成部分，葉片的大小和卷曲度是葉片形態(tài)構(gòu)成的重要因素。在對(duì)水稻株型改良的研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)適度的卷曲可以使葉片保持直立，提高光能利用率，改善植株的受光姿態(tài)，有利于產(chǎn)量的提高。本研究利用甲基磺酸乙酯誘變水稻恢復(fù)系縉恢10號(hào)，在突變體庫(kù)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)細(xì)卷葉突變體，將該突變體暫時(shí)命名為，nrl2(t)。該突變體主要表現(xiàn)為葉片卷曲變細(xì)，劍葉伸長(zhǎng)，莖稈變細(xì)。本研究對(duì)，nrl2(t)突變體進(jìn)行了系統(tǒng)的

2、形態(tài)，組織細(xì)胞學(xué)等相關(guān)方面的研究，并利用分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)NRL2(t)進(jìn)行了精細(xì)定位。主要結(jié)果如下：
　　 1.農(nóng)藝性狀調(diào)查和表型分析。該突變體自4葉期始，葉片表現(xiàn)為卷曲變細(xì)，莖稈變細(xì)；功能葉的長(zhǎng)度較野生型有一定的增加；花期提前、結(jié)實(shí)率、一次枝梗數(shù)和每穗粒數(shù)均有所降低；籽粒變長(zhǎng)。I2-KI染色花粉粒表明：nrl2(t)突變體中的花粉存在3種不同的形式：數(shù)量和形狀無(wú)明顯變化，部分花粉粒淀粉含量不完全的花粉粒；數(shù)量減少，形狀不規(guī)則，染

3、色十分不完全的花粉粒和正常的花粉粒。突變體葉片中脈與葉片連接處泡狀細(xì)胞的數(shù)量、形態(tài)和大小均發(fā)生了明顯變化；且葉片和莖稈中的維管束數(shù)目均要少于對(duì)照。說(shuō)明nrl2(t)的突變?cè)斐闪硕喾N表型的變化。
　　 2.葉綠素，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素含量分析。相對(duì)于野生型，突變體在抽穗期葉片的葉綠素a、葉綠素b以及總?cè)~綠素含量均有顯著的提高；且劍葉尖部和基部的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素含量均有一定程度的降低。但是在幼穗中，這兩種激素含量均要高于野生型，特別

4、是細(xì)胞分裂素為對(duì)照的1.3倍。
　　 3.遺傳分析。以西農(nóng)1A為母本與細(xì)卷葉突變體nrl2(t)雜交，F(xiàn)1植株葉片均表現(xiàn)正常，說(shuō)明該細(xì)卷葉性狀為隱性遺傳。F2群體中，平展葉單株3207株，細(xì)卷葉單株1025株，經(jīng)x2檢測(cè)符合3:1分離比(x2=1.33<3.84[x2(0.05，1)])，表明該細(xì)卷葉突變體受一對(duì)單隱性基因控制。
　　 4.基因定位。采用BSA法，利用平均覆蓋水稻全基因組的420對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)兩個(gè)親本進(jìn)行

5、了多態(tài)性篩選，將NRL2(t)定位在第3染色體短臂上SSR標(biāo)記RM1284.和RM5847之間，遺傳距離分別為4.78和6.50cM。隨后對(duì)該區(qū)間內(nèi)又進(jìn)一步發(fā)展了多個(gè)SSR和STS標(biāo)記，最后將該基因定位在SSR標(biāo)記s3RM1和s3RM3之間，物理距離約114kb，與標(biāo)記s3RM2表現(xiàn)共分離。
　　 5.卷葉相關(guān)基因的Real-time PCR分析。利用Real-time PCR的方法對(duì)卷葉相關(guān)基因在nrl2(t)突變體中的表達(dá)進(jìn)