新水稻57H突變基因的定位研究.pdf

1、水稻種子儲藏蛋白的主要成分是谷蛋白與醇溶蛋白,它們對稻米蛋白質(zhì)的營養(yǎng)品質(zhì)起著決定性作用。在發(fā)育的野生型水稻胚乳細(xì)胞中,谷蛋白與醇溶蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被合成后,最終分別被蓄積成液泡型蛋白體(PB-II)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)衍生型蛋白體(PB-I)。導(dǎo)致57 kDa谷蛋白前體高量增加、成熟谷蛋白顯著減少的57H變異表明是關(guān)于水稻儲藏蛋白蓄積基因的突變。前期研究我們獲得兼具13 kDa醇溶蛋白缺失性狀的新型57H突變體(GPH1),發(fā)現(xiàn)GPH1性狀起因于一個新

2、的57H非等位基因變異,該變異是顯性突變并且具有劑量效應(yīng),推斷GPH1突變可能是關(guān)于水稻儲藏蛋白合成的基因變異。為了探求關(guān)于水稻胚乳儲藏蛋白質(zhì)合成表達的未知遺傳信息,本研究采用以SDS-PAGE、PCR與DNA電泳技術(shù)為核心的圖位克隆法,使用SSR、Indel等分子標(biāo)記,結(jié)合IRGSP、Gramene、NCBI等數(shù)據(jù)庫,進行GPH1突變基因的定位研究。
　　首先,使用覆蓋水稻12條染色體的510對SSR標(biāo)記,進行了新型57H突變體

3、(GPH1、GPH2、GPH3)與代表性秈稻品種(9311、N22、IR36、Kasalath)之間的SSR多態(tài)性分析,確定了9311與GPH1/2/3是適于新57H變異基因定位的配型組合,構(gòu)建了GPH1基因的定位群體;進一步使用有多態(tài)的236對SSR標(biāo)記和72對Indel標(biāo)記,分析GPH1與9311間166個F2/F3后代,初步將GPH1基因定位于第12條染色體的OJ1與LS6之間0.6 cM區(qū)域內(nèi);初步預(yù)測GPH1變異基因可能與調(diào)控

4、遺傳信息轉(zhuǎn)錄加工中編碼鋅指含DHHC結(jié)構(gòu)域的蛋白、編碼類似于不均一核糖核蛋白H3(hnRNP H3)、編碼三角狀五肽重復(fù)結(jié)構(gòu)域蛋白以及蛋白質(zhì)合成中編碼類似40S核糖體蛋白S16的基因相關(guān)。下一步將擴大定位群體,開發(fā)使用新標(biāo)記,進行GPH1突變基因的精細(xì)定位和物理地圖的構(gòu)建以及功能解析。本研究進展為GPH1基因以及更多新57H變異基因的分離克隆與機能解析奠定了堅實基礎(chǔ),對于水稻儲藏蛋白合成表達的遺傳調(diào)控機制的闡明以及旨在改善水稻蛋白質(zhì)營養(yǎng)