水稻半顯性矮桿基因(Semi-dominant Dwarf1)Si-dd1的精細(xì)定位.pdf

1、株高是植物最重要的農(nóng)藝性狀之一，直接決定植物產(chǎn)量。過(guò)高、過(guò)矮不僅會(huì)影響水稻產(chǎn)量還會(huì)影響稻米的質(zhì)量。近年來(lái)，伴隨著水稻全基因組的測(cè)序，結(jié)構(gòu)基因組學(xué)，功能基因組學(xué)、生物信息學(xué)等相關(guān)發(fā)展，科學(xué)家們克隆了很多與水稻矮稈相關(guān)的基因，并相繼取得了許多重要生理生化結(jié)果。人們通過(guò)尋找適合當(dāng)前水肥條件株高的水稻品種和基因，從而培育出增產(chǎn)潛力大的水稻新品種。本研究利用日本晴組織培養(yǎng)突變且能穩(wěn)定遺傳的不完全顯性矮稈突變體(Semi-dominantDwarf

2、1，Si-dd1),通過(guò)形態(tài)，生理等試驗(yàn)闡述該突變體突變后導(dǎo)致的多方面變化。并采取圖位克隆的方法對(duì)Si-DD1遺傳分析和精細(xì)定位，并將該基因定位到6號(hào)染色體短臂上，為進(jìn)一步克隆該基因，闡明不完全顯性矮稈的分子機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。本文的研究結(jié)果如下:
　　1.不完全顯性矮稈突變體Si-dd1發(fā)掘和表型:我們從日本晴組織培養(yǎng)導(dǎo)致突變的材料中發(fā)現(xiàn)了i-dd1突變體，在3葉期后矮稈表型逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。至成熟時(shí)，純合子Si-dd1(AA)突變

3、體出現(xiàn)結(jié)實(shí)率嚴(yán)重下降，植株嚴(yán)重矮化等現(xiàn)象，其生育期比野生型延遲大約10-15天左右。Si-dd1(AA)株高大約40cm，與野生型相差一半，雜合子矮稈Si-dd1(Aa)株高大約63cm，與野生型株高相差20cm左右（在海南測(cè)量）。
　　2.Si-dd1遺傳分析:將純合子矮稈Si-dd1(AA)和9311正反交后產(chǎn)生的F1代都呈現(xiàn)半矮稈，F(xiàn)2代中出現(xiàn)分離，其中矮稈:半矮稈:野生型比例大致為1∶2∶1，而雜合子矮稈Si-dd1(Aa

4、)和9311正反交后，后代都出現(xiàn)半矮稈和野生型，且比例為1∶1。這些結(jié)果都表明了Si-dd1受一不完全顯性核基因控制。
　　3.Si-dd1與激素的關(guān)系:根據(jù)突變體對(duì)赤霉素和油菜素內(nèi)酯的反應(yīng)表明，矮稈Si-dd1(AA)和野生型WT隨著施用外源GA激素濃度增加，株高都依次增高，這說(shuō)明了該突變體與GA信號(hào)傳導(dǎo)途徑無(wú)關(guān)。此外隨外源施用的BR濃度增加Si-dd1(AA)和WT株高變化不大，而葉夾角發(fā)生改變，說(shuō)明突變體和BR無(wú)明顯聯(lián)系。<

5、br>　　4.GA處理后GID2的蛋白表達(dá)分析:分別提取GA3處理后Si-dd1(AA)和WT的蛋白，選取赤霉素信號(hào)傳導(dǎo)途徑的一個(gè)相關(guān)蛋白GID2進(jìn)行蛋白表達(dá)分析，結(jié)果表明，無(wú)論是低濃度還是高濃度GA3處理，Si-dd1(AA)和WT中的GID2表達(dá)量一致。
　　5.細(xì)胞學(xué)觀察分析表明:Si-dd1(AA)矮稈相對(duì)于野生型葉主脈氣孔變小，葉肉細(xì)胞增多，莖維管束數(shù)目增加，細(xì)胞變密且不均勻，Si-dd1(AA)矮稈的細(xì)胞明顯變密變小。