水稻闭花授粉突变体fod的突变基因克隆与功能分析

Cloning and Function Analysis of a Cleistogamy Mutant in Rice (Oryza Sativa)

作者: 专业:植物学 导师:易可可 年度:2015 学位:硕士  院校: 四川大学

Keywords

        水稻闭花授粉突变体的挖掘有利于水稻颖花开放和闭合的研究,对培育闭花授粉且不影响农艺性状,有效抑制转基因引起的基因漂流的水稻新品种具有重要意义。本研究利用EMS诱变处理粳稻品种秀水09(XS09)获得性状稳定遗传的闭花授粉突变体fod,对突变体fod表型观察发现,其农艺学性状相对于野生型植株XS09发生了较大变化,植株更加矮小,成熟种子更加短粗。突变体fod花器官均发育良好,且浆片在开花时能正常膨大。通过浆片的显微观察,发现fod浆片与外稃间的间隙比XS09大,推测这可能是造成fod闭颖的原因。利用图位克隆将fod突变位点定位于第7号染色体的296 kb区间内。测序结果发现突变基因Osfod为LOC_Os07g42410,该基因开放阅读框(ORF)上第1990bp处发生点突变,提前终止翻译。转基因回复实验证明突变表型是由Osfod突变造成的。通过GUS染色发现Osfod基因主要在根系的分生区,侧根原基和幼叶中表达,在颖花将要开放前,开花过程中和刚扬粉后的浆片和花丝中均有表达。利用烟草和原生质体瞬时表达体系发现Osfod蛋白的定位于细胞质膜、细胞核和内质网。研究发现闭花授粉突变体fod对外源油菜素内酯敏感性降低,表现为突变体叶夹角在油菜素内酯处理后明显小于野生型;不同浓度油菜素内酯对突变体的根长抑制程度显著低于野生型:在黑暗培养下野生型的中胚轴伸长,而突变体没有。对BR相关基因的定量分析显示Osfod是BR生物合成和信号通路反馈抑制所必需的,该基因在BR信号通路中起正调控作用。
    
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