水稻507ys黄绿叶突变体的遗传鉴定与候选基因分析

• 作者: 孙昌辉 李春梅 李燕群 李秀兰 王平荣 蒲翔 邓晓建 钟萍
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 水稻 黄绿叶突变体 OsCA01 遗传分析 候选基因分析
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 221-229
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.02.002

摘要

[目的]对水稻507ys黄绿叶突变体进行遗传鉴定与候选基因分析.[方法]用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理粳稻品种日本晴(Nipponbare),从突变体库中获得一份黄绿叶突变体507ys.对该突变体进行表型观察以及主要农艺性状调查分析.将507ys与正常绿色品种进行杂交,调查F1代的叶色表型和F2群体的叶色分离情况,分析该突变表型的遗传行为.利用(507ys/明恢63)的F2作为定位群体,对507ys突变基因进行精细定位且遴选候选基因,对候选基因进行DNA测序验证及编码蛋白序列同源性分析.同时,测定07ys突变体和野生型亲本的光合色素含量,并利用高效液相色谱(HPLC)精确分析它们的叶绿素组成成分,以进一步揭示507ys黄绿叶突变基因的候选基因.[结果]507ys黄绿叶突变体整个生育期呈黄绿色.与野生型亲本日本晴相比,507ys突变体在分蘖期叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量分别下降52.1％和58.1％,成熟期株高、每株有效穗数、每穗着粒数和结实率分别减少8.3％、51.0％、7.4％和11.6％.507ys与正常绿色品种日本晴和明恢63杂交的F1表现正常的绿色,F2群体绿色正常植株与黄绿叶突变植株分离比符合3∶1,表明507ys的黄绿叶突变性状由1对隐性核基因控制.该突变基因定位在第10染色体长臂近端部SSR标记RM333和InDel标记L3之间,遗传距离分别为0.56 cM和0.14 cM,两标记之间的物理距离约为60.2 kb,此区间内包含13个有注释的预测基因.基因组序列分析发现,07ys突变体中编码叶绿素酸酯a加氧酶的OsCA01(L0C_ 0s10g41780)在编码区第2 198位碱基(CDS第1 057位碱基)处,碱基G突变为碱基A,造成编码蛋白的氨基酸序列第35 3位的谷氨酸(E)突变成赖氨酸(K).对叶绿素组成成分分析表明,507ys突变体叶片中只有叶绿素a,没有叶绿素b.[结论]507ys突变体基因是已报道的叶绿素酸酯a加氧酶基因OsCA01的等位基因.507ys突变体在OsCA01外显子上发生的一个点突变使得其体内叶绿素酸酯a加氧酶失活,造成叶绿素b合成受阻.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王平荣	四川农业大学水稻研究所	25	880	13.0	25.0
2	邓晓建	四川农业大学水稻研究所	29	1028	16.0	29.0
3	孙昌辉	四川农业大学水稻研究所	6	241	6.0	6.0
4	李秀兰	曲阜师范大学生命科学学院	20	185	7.0	13.0
5	李燕群	四川农业大学水稻研究所	3	58	3.0	3.0
6	钟萍	四川农业大学水稻研究所	3	37	3.0	3.0
7	李春梅	四川农业大学水稻研究所	10	78	5.0	8.0
8	蒲翔	四川农业大学水稻研究所	2	46	2.0	2.0