一個(gè)水稻溫敏葉色突變體T8408的鑒定及其因定位.pdf

1、葉綠素是植物葉綠體內(nèi)參與光合作用的重要色素。葉綠素的生物合成是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程,當(dāng)植物基因組的某些位點(diǎn)發(fā)生變異時(shí)會(huì)影響葉綠素的代謝,從而導(dǎo)致葉色發(fā)生改變。水稻葉色突變體不僅是研究高等植物的光合作用、葉綠素的生物合成和遺傳分化等的重要材料,而且可以作為標(biāo)記性狀在水稻雜種優(yōu)勢(shì)中利用。因此,水稻葉色突變基因的發(fā)掘、研究和利用一直受到人們的重視。部分水稻葉色突變體除了葉色表型發(fā)生變異外,穗色也發(fā)生突變,表現(xiàn)為白穗。但目前為止關(guān)于白穗表型的報(bào)道

2、還比較少。
　　 本實(shí)驗(yàn)中,從水稻品種日本晴T-DNA插入突變體庫(kù)中發(fā)現(xiàn)一份溫敏葉色突變體T8408,研究了該突變體的形態(tài)特征,生理特性及葉綠體超微結(jié)構(gòu),利用其與正常綠色的原始親本日本晴的雜交F1、F2代分析了該白化性狀的遺傳行為,并與秈稻品種IR36雜交構(gòu)建定位群體,對(duì)該白穗基因進(jìn)行了精細(xì)定位,將該基因暫時(shí)命名為wp3,并對(duì)定位區(qū)段內(nèi)的候選基因進(jìn)行了預(yù)測(cè)。主要結(jié)果如下:
　　 1.溫敏葉色突變體T8408的表型特征為在

3、苗期基部葉片表現(xiàn)白化,而到分蘗初期白化現(xiàn)象仍停留在基部,表現(xiàn)為白色條紋,從分蘗期中后期始整株葉片逐漸變?yōu)榘咨珬l紋狀,抽穗期時(shí)整個(gè)穗部也表現(xiàn)為白色,到灌漿后期籽粒逐漸成熟的過(guò)程中,表型逐漸轉(zhuǎn)為正常。
　　 2.對(duì)不同溫度下野生型和T8408的葉綠素含量測(cè)定表明,而隨著溫度的升高,白化現(xiàn)象明顯增強(qiáng)。在20℃,25℃條件下白化現(xiàn)象就僅出現(xiàn)在第一片完全葉的葉鞘和葉片,在30℃條件下,白化現(xiàn)象還出現(xiàn)在以及部分單株的第2片葉的葉緣,在35℃

4、條件下生長(zhǎng)的突變體整株幼苗均出現(xiàn)白化表型。表明該突變基因的表達(dá)是受溫度調(diào)控的,在高溫條件下表達(dá)增強(qiáng)。
　　 3.通過(guò)透射電鏡對(duì)葉綠體的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn),突變體的葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)已明顯發(fā)生了變化,部分細(xì)胞中仍含有較正常的葉綠體,但基粒數(shù)目相對(duì)較少,出現(xiàn)中空的泡狀結(jié)構(gòu),且每個(gè)基粒的片層數(shù)目較少,結(jié)構(gòu)疏松；而在有些細(xì)胞中已經(jīng)觀察不到片層結(jié)構(gòu),而在基質(zhì)中出現(xiàn)了大量囊泡狀的結(jié)構(gòu)和一定數(shù)量的嗜鋨體,表明同一葉片的不同細(xì)胞的類囊體膜系統(tǒng)發(fā)生

5、了不同程度的退化。
　　 4.將T8408與日本晴構(gòu)建正反交雜交組合,其F1代的葉色均表現(xiàn)為正常綠色,表明該突變是由隱性核基因控制的；F2群體中出現(xiàn)正常綠色植株和白化植株的性狀分離,分離比符合3:1的分離比,表明該突變是由單基因控制的。由于該突變體同時(shí)表現(xiàn)出白穗和白化葉的表型,表明該基因具有一因多效性。
　　 5.利用T8408與秈稻品種IR36雜交組合衍生的F2代分離群體的269個(gè)極端隱性單株對(duì)wp3進(jìn)行初步定位,結(jié)果