水稻矮化多分蘗突變體的表型分析與基因克隆.pdf

1、分蘗是影響水稻產(chǎn)量的一個至關(guān)重要的因素。本文以水稻矮化多分蘗突變體 s2-69為研究材料，通過突變體表型統(tǒng)計(jì)分析、突變基因ZEBRA2的圖位克隆、ZEBRA2表達(dá)模式分析、蛋白的亞細(xì)胞定位、ZEBRA2的功能分析等，闡明了ZEBRA2通過影響SLs的合成從而影響分蘗的機(jī)制。結(jié)果如下：
　?。?）突變體s2-69呈現(xiàn)出矮化多分蘗和斑馬葉（葉片呈現(xiàn)綠色和黃色的橫向交替）的表型；
　?。?）通過利用突變體與秈稻Dular雜交構(gòu)建的

2、F2代群體中的突變體表型的個體作為定位群體進(jìn)行基因定位，發(fā)現(xiàn)突變基因?yàn)?ZEBRA2(LOC_Os11g36440)，而 ZEBRA2編碼的CRTISO，是類胡蘿卜素生物合成途徑中將cis-番茄紅素異構(gòu)成tran-番茄紅素的一個關(guān)鍵酶；本突變體的突變位點(diǎn)發(fā)生在第一個外顯子（exon）上，cDNA的第229位上的堿基由A替換了原來的G，導(dǎo)致第77位的甘氨酸(glycine)突變?yōu)榫彼?arginine)，另外發(fā)現(xiàn)3個s2-69的等位突變

3、體，分別為命名為s1-115，s1-62和s1-167A。
　?。?）通過實(shí)時熒光定量 PCR和proZEBRA2驅(qū)動 GUS表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株的GUS染色檢測到ZEBRA2主要是在葉肉細(xì)胞里表達(dá)；
　　（4）用水稻原生質(zhì)體瞬時表達(dá)系統(tǒng)對蛋白 ZEBRA進(jìn)行亞細(xì)胞定位，結(jié)果顯示ZEBRA蛋白定位在葉綠體內(nèi)；
　?。?）通過對野生型與突變體幼苗施加外源的SLs類似物GR24，顯示s2-69為獨(dú)腳金內(nèi)酯敏感型突變體。雙突變體

4、s2-69d10矮化多分蘗的表型更接近于d10，進(jìn)一步對野生型及突變體SLs含量測定顯示突變體SLs含量下降。綜上所述，突變體s2-69的SLs的生物合成途徑受損；
　?。?）利用高效液相色譜法（HPLC）測定野生型與突變體的類胡蘿卜素各組分的含量，發(fā)現(xiàn)突變體內(nèi)類胡蘿卜素各組分的含量均發(fā)生變化，說明突變體 s2-69由于基因ZEBRA2的突變造成類胡蘿卜素生物合成途徑受阻。突變體的β-胡蘿卜素含量降低，因β-胡蘿卜素是SLs合成的