水稻5份黄绿叶突变体和1份雄性不育突变体的遗传分析与基因定位

Genetic Analysis and Molecular Mapping of Five Yellow-Green Leaf Mutants and a Male Sterile Mutant in Rice

作者: 专业:作物遗传育种 导师:邓晓建 年度:2011 学位:硕士  院校: 广西艺术学院

Keywords

        水稻突变体主要来源于自然突变和人工诱变,自然突变和人工诱变是创造新种质、选育新品种的重要途径。本文对6份水稻突变材料进行遗传分析与基因定位,其中D77、D83、D86、D91和ygl98是黄绿叶突变材料,通过EMS诱变获得;802A是雄性不育自然突变材料,在籼稻品系蜀恢527和蜀恢881杂交F8群体中发现。研究的主要结果如下:黄绿叶突变体D77、D83、D86和D91的整个生育期均表现为黄绿叶,植株的形态特征和主要农艺性状相似,光合色素含量差异不大。与野生型亲本10079相比,D77、D83、D86和D91的叶绿素和类胡萝卜素含量分别平均下降47.1%和40.4%;株高、穗平均着粒数和千粒重分别平均减少6.7%、8.9%和10.2%,剑叶宽平均增加13.3%。透射电镜观察表明,D77突变体的多数叶绿体形状不规则,一些叶绿体呈扭曲状,基粒片层垛叠数有所减少,排列疏松。遗传分析表明,D77、D83、D86和D91的突变性状均由一对隐性核基因控制。分别以D77/浙福802、D83/浙福802、D86/浙福802和D91/浙福802 F2作定位群体进行分子标记定位,结果表明,D77、D83、D86和D91所携带的突变基因均位于水稻第2染色体短臂的SSR标记RM110附近,InDel标记Ch2-27和Ch2-32之间,平均遗传距离分别为1.5和1.6 cM。D77、D83、D86和D91进行相互杂交,所有F1植株的叶色均与双亲相似,表现黄绿叶,故可认为D77、D83、D86和D91的突变基因为等位关系,是一个新的水稻黄绿叶突变基因。黄绿叶突变体ygl98的整个生育期也呈黄绿色。与野生型相比,ygl98突变体的叶绿素和类胡萝卜素含量分别下降45.3%和45.6%,有效穗数和结实率分别减少14.4%和10.7%,株高降低7.4%。透射电镜观察表明,ygl98突变体的叶绿体形状不规则,叶绿体中有许多空的囊泡状结构,类囊体数目减少,每个基粒仅由少数几个类囊体垛叠而成。遗传分析表明,ygl98的突变性状由一对隐性核基因控制。利用(ygl98/浙辐802)F2作为定位群体,将突变基因定位在第3染色体长臂InDel标记I3和I4之间,遗传距离分别为0.07和0.19 cM,两标记之间的物理距离约为44.2kb,此区问内包含8个预测基因。基因组序列分析发现,ygl98突变体在编码镁离子螯合酶Ch1D亚基的OsChlD基因编码区第1 522碱基处(位于第10外显子),碱基G突变为碱基A,从而造成编码蛋白序列第508位的丙氨酸(Ala)突变成苏氨酸(Thr)。该基因是已报道的水稻黄绿叶基因Chlorina-1的等位基因,但突变体表型有明显区别,Chlorina-1突变体在2~3周龄幼苗时开始出现黄绿叶,且该黄绿叶性状仅在苗期表现,而ygl98突变体整个生育期都表现为黄绿叶,这可能是OsChlD基因组序列的突变位点不同造成的。雄性不育突变体802A的花药瘦小、干瘪、不开裂,外观呈乳白色,花粉以典败为主,属于普通雄性不育类型。同时,该突变体还表现颖壳变细、扭曲,剑叶变短、变窄、内卷,穗颈包颈等特征。本实验室先前的研究结果表明,802A的雄性不育性状由1对隐性核基因控制,以802A/Ⅱ-32B F2和802A/02428 F2为定位群体,运用SSR标记进行基因定位,发现RM3513、RM6266与该不育基因存在连锁关系,遗传距离分别为0.6 cM和3.9 cM。为进一步定位目标基因,新开发出5个具有亲本多态性的插入/缺失(InDel)标记,即S1、S2、S3、S4和S5,遗传连锁作图分析结果表明,突变基因位于S2与S5之间,遗传距离分别为0.6和0.3 cM,并且与InDel标记S3和S4在167株F2不育单株中共分离。S2和S5标记将该突变基因界定在一个约244K的区域内,该区域含有AC147427、AC145383和AL713930等3个BAC。与迄今已报道的水稻雄性不育基因比较,认为802A所携带的突变基因是一个新的水稻隐性核不育基因,暂命名为ms92(t)。
    
        点击查看文献目录
        下载全文需58


本文地址:

上一篇:1~21日龄艾维茵肉鸡菜粕和棉粕净能预测模型研究
下一篇:不同来源菜籽饼粕对生长猪的消化能值及氨基酸回肠消化率的测定

分享到: 分享水稻5份黄绿叶突变体和1份雄性不育突变体的遗传分析与基因定位到腾讯微博           收藏