一個(gè)水稻早衰突變體es-t的遺傳分析與基因定位.pdf

1、水稻是我國(guó)重要的糧食作物之一,其葉片衰老直接影響著水稻的光合效率,繼而影響水稻產(chǎn)量。隨著水稻基因組測(cè)序的完成,有關(guān)基礎(chǔ)研究的不斷推進(jìn),水稻已成為單子葉植物重要的模式作物之一。開(kāi)展水稻葉片衰老相關(guān)研究對(duì)于揭示衰老的分子機(jī)理,調(diào)控和培育抗衰老高產(chǎn)水稻品種具有重要的意義。我們從業(yè)已構(gòu)建的突變體庫(kù)中篩選獲得一水稻早衰突變體es-t,利用圖位克隆的方法完成該基因的精細(xì)定位,為進(jìn)一步克隆該基因闡明葉片早衰的分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:

2、>　　 1.突變體es-t主要表現(xiàn)為從苗期開(kāi)始的葉片黃化,葉綠素含量顯著降低,隨著其生長(zhǎng)發(fā)育黃化葉片伴隨出現(xiàn)鐵銹色小斑點(diǎn),尤以葉尖和葉緣為甚,表現(xiàn)嚴(yán)重的早衰現(xiàn)象。
　　 2.突變體es-t發(fā)芽后的根系發(fā)育較野生型慢,主根長(zhǎng)也較野生型的短；ES-t的突變還影響水稻的豐產(chǎn)性,主要表現(xiàn)為分蘗力降低,千粒重下降,一次枝梗數(shù)和每穗粒數(shù)的減少；另外,成熟后的突變體種子也呈現(xiàn)類似于葉片后期的鐵銹色小斑,并伴有一定比例的裂穎。
　　

3、3.es-t的葉綠素和胡蘿卜素含量較野生型低,尤其是葉綠素a含量的降低最為顯著,但葉綠素a與葉綠素b的比值基本不變,符合正常的3:1。
　　 4.掃描電鏡顯示,es-t的葉片表面較野生型光滑,且氣孔周圍缺乏硅質(zhì)化突起；透射電鏡分析表明,es-t的葉綠體發(fā)育異常,葉綠體較野生型的少,且以細(xì)長(zhǎng)等不規(guī)則形態(tài)為多,葉綠體內(nèi)還含有大量的大顆粒淀粉粒；葉片的組織切片則顯示突變體es-t的厚壁細(xì)胞及維管束的發(fā)育也表現(xiàn)異常。
　　 5.

4、遺傳分析表明es-t突變表型受一隱性基因控制,與業(yè)已發(fā)現(xiàn)的dwl1、spl-7、spl-11和spl-28均不等位。
　　 6.借助于圖位克隆的手段,將ES-t基因定位于于水稻第5染色體上42.1kb的物理區(qū)間內(nèi),其間包含6個(gè)ORF。
　　 本研究從形態(tài)、生理、組織切片等層次闡述ES-t突變導(dǎo)致水稻植株多方面的變化,表明ES-t是調(diào)控水稻正常生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵基因,精細(xì)定位的結(jié)果則為進(jìn)一步克隆該基因闡明葉片早衰的分子機(jī)制,及