水稻株型突变体rad-1和rad-2的鉴定与功能基因克隆

• 作者: 万建民 刘喜 周亮 曾召琼 江玲 牛静 蔡茂红 赵婕妤 陈赛华
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 水稻 株型 突变体 图位克隆 生长素响应因子
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 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: 1621-1631
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.01621

摘要

株型是决定水稻等作物产量的核心因素之一,是品种选育的重要指标。本研究从粳稻品种Asominori的辐射诱变中分离出2个稳定的株型突变体, rad-1和rad-2,它们均表现出苗期弯曲生长、成熟期株高矮化、粒长变短、千粒重降低和产量下降等特征。等位性测验结合连锁分析证实rad-1和rad-2等位,且位于水稻第7染色体上约230 kb的范围内。对定位区段的序列分析后确定OsFH5为候选基因,该基因呈现组成型表达,编码水稻II型成蛋白。突变体rad-1在OsFH5基因第2个外显子上缺失8个碱基,导致移码；而rad-2则在第14内含子上发生单碱基的变异,发生异常剪切。两类突变最终均导致OsFH5基因翻译提前终止,产生截短的蛋白。相比野生型, rad-1和rad-2在幼苗中OsFH5基因的表达下调。细胞学研究表明, OsFH5基因的功能缺失会导致幼苗叶鞘细胞大小不均,呈现不规则生长,在成熟的颖壳中细胞显著变短。对生长素响应的 ARF因子进行表达量检测发现, rad-2中一系列 ARF成员表达均显著下调,推测OsFH5极有可能影响了植株对生长素的响应。