极端粒形水稻粒宽基因 GW2的序列分析和效应

• 作者: 丁丹 于新 周丽慧 姚姝 张亚东 朱镇 梁彦丽 王才林 赵凌 赵庆勇 赵春芳 郑佳 陈涛
• 来源期刊: 中国水稻科学
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 极端粒形 GW2基因 序列分析 粒形
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 581-588
• 页数: 8页
• 分类号: Q786|S511.032
• 字数: 5216字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2014.06.003

摘要

粒形是影响水稻产量的重要因子,对粒形相关基因的发掘和利用一直倍受重视.在已克隆的粒形基因中,GW2是一个控制粒宽的重要基因.通过同源克隆的方法,获得极端大粒水稻 TD70和极端小粒水稻 Kasalath 的 GW2基因 cDNA片段,分析序列差异,设计功能标记,检测240个来源于 TD70/Kasalath 的重组自交系(RILs)和部分籼稻骨干恢复系、江苏省主栽粳稻品种的基因类型及其效应.结果表明,TD70的 GW2与大粒粳稻 WY3完全一致,与已知序列(GenBank：EF447275)相似性达99．77％,在碱基的第114位,T 突变为 C,但并不改变氨基酸性质；在第316位缺失碱基 A,造成316位以后的所有碱基前移一位,氨基酸均发生变化,在碱基的第346、第347、第348位形成 TAA 的终止密码子,提前结束了TD70的 GW2蛋白的表达.而 Kasalath 的 GW2 序 列 仅 在碱基的第114位,由 T 突变为 C,但并不改变氨基酸性质；GW2 Kasalath 的316位没有突变,表达没有提前终止；设计的 dCAPs 标记,产物经内切酶 Apo I 酶切,TD70为21bp 和30bp 两个片段,而 Kasalath 条带为51 bp；240个 RILs 中含 GW2 TD70基因的株系有82个,含 GW2 Kasalath 基因的株系有158个,两者在粒宽和粒重表型上存在显著差异；8个籼稻骨干恢复系和10个江苏省主栽粳稻品种中都不存在 GW2 TD70基因.GW2 TD70基因对籽粒宽度有一定的调控作用,水稻育种中可以利用 GW2 TD70基因来提高籽粒粒重.