水稻穎花突變體tig1的遺傳分析與基因定位.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，作為單子葉植物的模式作物，其穎花發(fā)育模式和分子機(jī)理一直是植物分子生物學(xué)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)，同時，水稻穎花發(fā)育過程也直接影響到其產(chǎn)量和品質(zhì)的形成?；ㄆ鞴侔l(fā)育是植物由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變的重要階段，雖然近年來科研工作者們通過利用雙子葉植物控制花器官發(fā)育基因的保守序列在水稻基因組文庫中篩選獲得許多類似MAD-box基因，但與雙子葉植物花器官發(fā)育研究進(jìn)程相比，水稻等單子葉植物的相關(guān)研究還相對滯后，如關(guān)于調(diào)控花萼及

2、其同源器官形成機(jī)理的A類基因的研究并不深入。主要的限制因素是缺少與相關(guān)性狀聯(lián)系的研究材料，導(dǎo)致許多控制基因的功能不能明確。因此，通過創(chuàng)建篩選水稻穎花發(fā)育突變體，來進(jìn)行相關(guān)基因研究有著十分重要的意義。
　　本實(shí)驗通過甲基磺酸乙酯(EMS)誘變處理粳稻品種寧稻1號，獲得尖粒穎花突變體tig1（tipgrain1），并與正常穎花親本蘇旺往爾雜交構(gòu)建定位群體，對該性狀進(jìn)行觀察分析，精細(xì)定位相關(guān)控制基因，得到了以下研究結(jié)果:
　　1、

3、突變體結(jié)構(gòu)觀察分析:突變體水稻小花的外穎殼形狀顯著發(fā)生變化，表現(xiàn)為籽粒變尖，成熟籽粒的穎殼不能正常閉合，導(dǎo)致內(nèi)外穎殼開裂。這些變化直接導(dǎo)致其千粒重顯著降低，稻米外觀品質(zhì)變差。
　　2、tig1的遺傳分析和控制基因的精細(xì)定位:根據(jù)F2群體表型和x2測驗(x2=0.34＜x20.05=3.84)，證明該突變體的性狀是由隱性單基因控制的，并將該基因初步定位在2號染色體的RM14120和RM208之間;利用F2雜合體構(gòu)建分離群體，篩取交換

4、單株，經(jīng)加密標(biāo)記，基因型與表型分析，將tig1定位在2號染色體RM5421和RM14154之間的約49.2kb物理區(qū)間內(nèi)。
　　3、tig1候選基因的預(yù)測:檢索水稻基因組序列信息，確定目標(biāo)區(qū)間內(nèi)有6個開放閱讀框（ORF），其中3個預(yù)測基因具有表達(dá)信息。其中，LOC_Os02g56610編碼248個氨基酸組成的蛋白，包含DUF640結(jié)構(gòu)域，測序發(fā)現(xiàn)，誘變導(dǎo)致該基因編碼區(qū)發(fā)生了兩個堿基的點(diǎn)突變，其中，一個為無義突變，另一個點(diǎn)突變則導(dǎo)致