水稻白条纹叶突变体B38的表型分析及突变基因的精细定位

Phenotypic Analysis of Rice Green-White-Stripe Mutant B38 and Fine Mapping of the Underlying Gene

作者: 专业:作物遗传育种 导师:江玲 年度:2013 学位:硕士  院校: 中国地震局工程力学研究所

Keywords

        水稻的叶色突变体是一类突变性状很明显的突变体,是研究光合作用、遗传特性、分化、发育和叶绿体内部生化过程的工具,因为大部分叶色突变体在苗期时已经可以观察到表型,一年可以进行多次放大群体开展定位工作,较其他突变体的来说不用等到植株成熟,克隆基因的周期短。另外叶色突变体还可以用于育种及基础研究工作,因此叶色突变体的研究具有十分重要的意义,一直受到研究者的关注。本研究从籼稻品种9311的60Co辐射诱变的M2代中筛选出一个新的水稻白条纹叶突变体,命名为该突变体的原始编号B38。本研究对苗期及成熟期的表型进行了描述,考察了农艺性状,研究了叶绿体超微结构及其温敏性。然后通过其与野生型籼稻品种9311的正反交F1、F2代的表型分析,确定了突变性状的遗传控制,并利用分子标记对该白条纹叶突变基因进行了初定位及精细定位。主要结果如下:1.水稻白条纹叶突变体B38在大田中表现为苗期叶片白条纹,以第二片叶最明显,且白条纹不转绿。到成熟期后,突变体与野生型并无明显的形态差异,主要农艺性状如株高、剑叶长宽、分蘖数、稳长、结实率等也十分接近。2.对不同温度下生长的突变体B38进行观察,在30℃的培养箱中,即高温条件下,突变体B38第一、二、三片叶都表现为白条纹特征,尤其以第二片叶表型最明显。在26℃的培养箱中,突变体B38第一、三片叶都无白条纹特征,第二片叶有白条纹表型。突变体在23℃的培养箱中,叶片无白条纹表型。3.对突变体B38和野生型籼稻品种9311的叶绿体超微结构进行观察,发现突变体与野生型相比,叶片白化部分细胞内无叶绿体存在,而野生型9311内叶绿体发育正常。4.对突变体B38与野生型籼稻品种9311的正反杂交组合进行遗传分析,杂交F1代的叶片颜色均表现为与野生型9311的叶片颜色相同,F2代正常绿苗和白条纹叶苗的分离比符合3:1的期望比,表明该材料的白条纹性状由一对隐性核基因控制。5.在突变体B38与粳稻品种Hdl的F2群体中挑取10株极端隐性单株对材料B38的突变基因进行初定位,利用B38/Hd1的F2及F2:3群体和B38/南粳45的F2群体对突变基因进行精细定位。将该突变基因初定位于第1号染色体长臂,标记RM129与RM11307之间。而后通过放大群体,进一步将基因精细定位在b-12和b-44两个标记之间34kb的范围内。6.利用网站http://rice.plantbiology.msu.edu/index.shtmL及http://www.gramene. org/进行基因预测,得到6个候选基因,根据网站http://wolfpsort.org/预测,其中有两个候选基因其蛋白亚细胞定位定位在叶绿体里,对其中一个候选基因的基因组进行测序发现该基因有六个碱基的缺失。
    
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