水稻籽粒中調(diào)控淀粉合成關(guān)鍵基因FLO12的圖位克隆與初步功能鑒定.pdf

1、淀粉是水稻(Oryza sativa L.)種子中主要的貯藏物質(zhì)，淀粉的含量和理化性質(zhì)影響稻米的各項品質(zhì)指標，同時水稻淀粉的積累水平還影響稻米產(chǎn)量。因此闡明水稻這一主要糧食作物的淀粉合成途徑中的關(guān)鍵基因和調(diào)控網(wǎng)絡具有重要理論意義與應用價值。本研究以采用MNU誘變獲得的滇粳優(yōu)1號籽粒粉質(zhì)突變體flo12為研究材料，對其表型進行分析，進一步通過圖位克隆的方法獲得目標基因FLO12。主要結(jié)果如下:
　　1.flo12種子去殼后，胚乳外觀

2、呈現(xiàn)粉質(zhì)不透明，橫截面觀察顯示主要是胚乳內(nèi)部粉質(zhì)。掃描電鏡觀察顯示，野生型滇粳優(yōu)1號的淀粉顆粒呈多面體，排列緊密，大小均一;突變體flo12淀粉顆粒呈規(guī)則圓形，排列松散，大小不一，顆粒之間存在較大間隙。與野生型相比，flo12的千粒重和粒寬極顯著下降。
　　2.發(fā)育中期的胚乳半薄切片觀察顯示，突變體o12造粉體結(jié)構(gòu)明顯比野生型大，并且存在許多小的、零散分布的單粒淀粉顆粒。
　　3.生理生化指標測定結(jié)果表明，與野生型相比，fl

3、o12總淀粉含量降低，直鏈淀粉含量顯著下降，脂質(zhì)含量極顯著升高，同時flo12突變體中淀粉的尿素溶解特性與野生型相比也發(fā)生改變。
　　4.利用圖位克隆的方法獲得FLO12。配制了flo12突變體與秈稻品種IR36的雜交組合，利用F2群體將突變基因定位在第四染色體長臂標記LJ4-28和LJ4-33之間的93 kb區(qū)域內(nèi)?；驕y序表明，該區(qū)間內(nèi)基因Os04g0553000的第890個堿基，由C突變?yōu)門，導致其編碼的第297個氨基酸由T

4、hr(蘇氨酸)突變?yōu)镮le(異亮氨酸)。
　　5.構(gòu)建互補載體轉(zhuǎn)入flo12突變體，在T0代植株上同時收獲到具有突變表型的粉質(zhì)胚乳的種子和恢復表型的透明胚乳的種子，且透明種子與粉質(zhì)種子的比例符合3∶1分離比。因此，基因Os04g0553000就是我們尋找的控制突變體粉質(zhì)胚乳表型的基因。
　　6.對FLO12的時空表達進行分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LO12基因為組成型表達模式，在葉片中表達量最高;其中在胚乳發(fā)育過程中，F(xiàn)LO12表達量也有所