水稻粉质胚乳突变体 ws 的表型分析及基因克隆

• 作者: 万建民 张文伟 朱建平 江玲 潘鹏屹 王云龙 王益华 蔡跃 郝媛媛
• 来源期刊: 中国水稻科学
• 学科: 农学
• 关键词: 胚乳粉质突变体 AGPase 淀粉 基因表达 理化性质 水稻
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 447-457
• 页数: 11页
• 分类号: Q343.5|Q785|S511.01
• 字数: 8014字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16819/j.1001-7216.2016.6048

摘要

从甲基亚硝基脲(1-Methyl-1-Nitrosourea,MNU)处理的粳稻品种滇粳优1号突变体库中,筛选到一个稳定遗传的胚乳粉质突变体 ws ,其籽粒的千粒重、籽粒大小、总淀粉含量、直链淀粉含量等指标均降低,淀粉在尿素溶液中的膨胀能力减弱。对成熟及发育中的胚乳淀粉结构进行观察,发现 ws 突变体的胚乳中产生大量小而不规则排布的单淀粉颗粒。利用 F2群体中分离出的92个隐性极端个体将突变基因连锁在第8染色体近着丝粒位置,随后共用2025个极端个体将目标基因定位于95 kb 的区间。测序发现 ws 突变体中编码腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(Adenosine diphosphate glucose pyrophospho-rylase,AGPase)小亚基 S2的基因发生点突变,导致编码氨基酸的替换。基因表达分析发现,突变体胚乳中编码 AGPase 各亚基的相关基因表达量没有发生显著改变,而 Western 杂交分析显示突变体中 AGPS2b 的蛋白含量下降。同时,ws 突变体的胚乳中 AGPase 活性下降为野生型的一半。研究结果表明,OsAGP S2的突变导致水稻胚乳中 AGPase 活性降低,从而影响了淀粉合成。