栽培一粒小麥細(xì)長(zhǎng)型突變體D08736的鑒定和分析.pdf

1、赤霉素(GA)是一種植物生長(zhǎng)激素,在種子萌發(fā),莖稈伸長(zhǎng),花器官發(fā)育等多個(gè)生理過(guò)程中起重要的調(diào)控作用(Olszewski et al.,2002)。根據(jù)赤霉素相關(guān)突變體對(duì)外源赤霉素的反應(yīng),可將其分為敏感型突變體和不敏感型突變體兩類。在赤霉素不敏感型突變體中又可分為GA組成型表達(dá)和GA組成型抑制兩種表型,前者為細(xì)長(zhǎng)表型,后者為矮化表型。目前已見(jiàn)報(bào)道的細(xì)長(zhǎng)型突變體均是隱性突變體,大麥和水稻的細(xì)長(zhǎng)型突變體分別是由SLN1和SLR1基因發(fā)生功能突

2、變導(dǎo)致的。這兩個(gè)基因與擬南芥中的GAI/RGA,玉米中的D8,小麥中的Rht互為正源基因,同屬于GRAS家族的DELLA亞家族。 本實(shí)驗(yàn)室利用快中子誘變?cè)耘嘁涣Ｐ←?34390獲得了一個(gè)與大麥、水稻的細(xì)長(zhǎng)型突變體相似的突變體D08736。其苗期生長(zhǎng)速率快,葉片、葉鞘和莖節(jié)均呈細(xì)長(zhǎng)型,整株細(xì)弱,開(kāi)花期提前且雄性不育。在63株來(lái)自M2雜合體的后代中,14株表現(xiàn)為細(xì)長(zhǎng)型。X2測(cè)驗(yàn)表明該突變性狀符合隱性單基因遺傳的模式。 對(duì)D0

3、8736莖表皮細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行的掃描電鏡觀察表明,突變體的細(xì)長(zhǎng)型表型主要是細(xì)胞縱向拉長(zhǎng)、形狀發(fā)生改變?cè)斐傻?。?duì)D08736不同時(shí)期的小花進(jìn)行解剖觀察發(fā)現(xiàn)在花藥發(fā)育早期其形態(tài)無(wú)明顯差別,只是顏色偏淡；但隨著花藥的發(fā)育其頂端出現(xiàn)明顯的退化和液泡化；在后期形態(tài)嚴(yán)重扭曲,高度退化且透明干癟。此外,D08736的葉片夾角呈鈍角,但在暗處理?xiàng)l件下葉片夾角與234390相同均為銳角,表明該突變基因可能同時(shí)參與赤霉素通路和油菜素內(nèi)酯通路。α-淀粉酶檢測(cè)和G

4、A反應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明細(xì)長(zhǎng)型突變體D08736是一個(gè)GA信號(hào)途徑組成性表達(dá)突變體。由于突變體D08736的表型與大麥和水稻的slender突變體極其相似,我們利用候選基因克隆的方法,在突變體D08736及其親本234390中分別克隆到了該基因的編碼序列。序列分析發(fā)現(xiàn)它們與大麥的SLN1,水稻的SLR1的一致性達(dá)88％以上。但在該基因的編碼區(qū),突變體D08736與其親本234390沒(méi)有差異。說(shuō)明突變不發(fā)生在該基因的編碼區(qū),或一個(gè)未知基因的突變導(dǎo)致