兩個(gè)控制水稻穗型發(fā)育基因的遺傳定位.pdf

1、稻穗形態(tài)是影響水稻產(chǎn)量的重要農(nóng)藝性狀之一，因此穗型發(fā)育的研究對(duì)于提高水稻產(chǎn)量有非常重要的意義。本研究在水稻粳稻品種“中花11號(hào)”T-DNA插入突變體庫(kù)中鑒定了5個(gè)與穗型發(fā)育相關(guān)的突變體：3個(gè)ps1(paniclesize1，ps1-1，ps1-2，ps1-3)、lgp1(lax grain panicle1)和pdm1(panicledevelopment mutant1)。3個(gè)ps1突變體表現(xiàn)為植株略矮、穗長(zhǎng)變短25%、一次枝梗和二次

2、枝梗數(shù)目分別減少33%和80%、且粒型變異等突變表型。lgp1突變表現(xiàn)為著粒變稀且穗呈傘形。pdml突變體表現(xiàn)為植株變矮、穗長(zhǎng)變短、一次枝梗和二次枝梗數(shù)目均變少、育性嚴(yán)重降低等突變表型。
　　 T-DNA標(biāo)簽共分離檢測(cè)表明：這5個(gè)突變體的突變表型均與T-DNA插入無(wú)關(guān)。采用圖位克隆的方法對(duì)這5個(gè)基因進(jìn)行定位，首先將這5個(gè)純合突變體分別與秈稻品種“珍汕97”進(jìn)行雜交構(gòu)建F2代遺傳作圖群體，對(duì)F2雜合后代進(jìn)行表型統(tǒng)計(jì)表明其野生型和突

3、變體之比均符合3:1經(jīng)典孟德?tīng)栠z傳分離比，證明這5個(gè)突變性狀均是由一對(duì)隱性基因所控制。通過(guò)大量種植F2代遺傳作圖群體及開(kāi)發(fā)新的分子標(biāo)記將ps1-1基因定位在第11號(hào)染色體上標(biāo)記IN44-IN50的105kb之間；基因PDM1定位在第3號(hào)染色體上標(biāo)記HLCAPS2-RM16的85kb之間。通過(guò)BSA池沒(méi)有找到與LGP1基因連鎖的分子標(biāo)記，而ps1-1，ps1-2，ps1-3篩選到相同的連鎖標(biāo)記。
　　 通過(guò)TIGR網(wǎng)站對(duì)候選基因進(jìn)

4、行預(yù)測(cè)，并對(duì)候選基因進(jìn)行表達(dá)分析、比較擴(kuò)增及比較測(cè)序表明基因PS1候選基因中的SP1基因存在4個(gè)堿基的缺失，SP1基因可能就是本研究的PS1基因；基因PDM1候選基因中的OHK4(Oryzasativa Histidine Kinase4)基因存在單個(gè)堿基的突變，該基因編碼一個(gè)水稻組氨酸激酶，作為細(xì)胞分裂素的受體，可能就是本研究的PDM1基因。
　　 共分離檢測(cè)表明突變表型與PDM1基因共分離。半定量RT-PCR檢測(cè)結(jié)果顯示PS

5、1基因主要在幼穗及成熟早期的穗中表達(dá)量較高，在后期成熟穗中的表達(dá)量相對(duì)較低；PDM1基因?yàn)榻M成型表達(dá)，在根、葉鞘、幼葉、成熟葉、SAM及穗部表達(dá)，其中成熟葉及后期成熟穗的表達(dá)量相對(duì)較低。
　　 對(duì)ps1-1、pdm1的突變體及其野生型分別進(jìn)行穗部電鏡掃描(ScanningElectron Microscope，SEM)實(shí)驗(yàn)表明：PS1材料在野生型和突變體的一、二次枝梗原基及小穗原基形成上都沒(méi)有差異，而體視顯微鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)突變體的一