水稻RH1基因的遺傳分析與基因定位.pdf

1、水稻不僅是重要的糧食作物,還是單子葉植物中的模式植物。因此對水稻功能基因組的研究不僅關乎人們的吃飯問題,還能揭示植物發(fā)育的機理。在水稻中得到的一些研究成果可以直接或間接的應用到其他植物的研究中去。
　　 花器官的正常發(fā)育是植物賴以繁衍的基礎。在水稻中,穎殼的發(fā)育決定了谷粒的大小和形狀,而穎殼的顏色和形狀也是鑒定水稻品種和稻米品質(zhì)的一個重要標準。有關花色苷積累的研究已經(jīng)超過了半個世紀。目前了解到花色苷的合成與積累受到大量結構基因與

2、調(diào)節(jié)基因的控制,其中一些主控基因的突變會造成穎殼、果皮等表現(xiàn)出紅、褐、紫等顏色?；ㄉ帐穷慄S酮類色素,在植物體中類黃酮在增強植物抗逆性方面起著重要的作用。因此,研究花色苷的合成和沉積,對水稻品質(zhì)改良和抗逆性提高具有重要的意義。轉(zhuǎn)錄因子,是一類能與真核生物基因啟動子區(qū)域中的順式作用元件發(fā)生特異性相互作用的DNA結合蛋白,通過自身或與其它蛋白間的相互作用,激活或抑制轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子的失活往往會引起一系列基因表達量的改變,從而引起較明顯的表型。

3、與花色苷合成有關的轉(zhuǎn)錄因子主要有有MYB類和Zinc-finger類等。我們通過EMS誘變粳稻品種日本晴,得到銹穎突變體rh1。本研究對該突變體進行了遺傳分析以及基因定位,主要結果如下。
　　 通過對水稻rh1突變體的形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn),突變體呈披葉狀,穎殼在灌漿期開始出現(xiàn)銹色斑點,成熟后整個穎殼呈銹色;突變體的葉子失水很快,葉子從植株上取下后很快卷縮。通過對rh1與9311、TN1、和ZF802的雜交后代F1及F2的分析表明RH1基

4、因是一對單隱性的核基因。利用圖位克隆技術,我們將RH1基因鎖定在第2號染色體上256.54kb的范圍內(nèi)。在NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)上對該段DNA進行預測發(fā)現(xiàn)有23個基因。對這23個基因在NCBI上進行功能分析,尋找可能與花色苷代謝有關的基因,其中9個基因可能與突變體表型有關。我們對這9基因進行測序,發(fā)現(xiàn)一個編碼Zinc-finger結構域的基因在編碼區(qū)缺失了一個堿基,我們推測該基因可能就足RH1