水稻矮化剑叶卷曲突变体dcfl1的鉴定与基因精细定位

• 作者: 何光华 何沛龙 刘思岑 张孝波 张晓琼 桑贤春 田维江 谢佳 钟秉强
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 水稻 矮化 剑叶卷曲 遗传分析 精细定位
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 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: 1551-1558
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.09.001

摘要

[目的]对一个水稻矮化剑叶卷曲突变体进行鉴定与基因定位,为水稻等禾谷类作物剑叶形态发育及分子改良奠定基础.[方法]在籼型水稻恢复系缙恢10号的甲基磺酸乙酯(EMS)突变库中筛选到一个隐性矮化剑叶卷曲突变体,命名为dcfl1(dwarf and curled flag leaf 1).田间小区种植,全生育期内观察dcfl1和野生型的株型变化.苗期利用扫描电镜观察叶鞘内表皮细胞大小;孕穗期和抽穗期利用石蜡切片观察剑叶基部形态;开花期测定剑叶、倒2叶和倒3叶的叶绿素含量;成熟期考查株高、有效穗数、穗实粒数、结实率和千粒重等主要农艺性状.配制西农1A/dcfl1杂交组合,利用F1和F2群体进行遗传分析,并利用F2隐性群体进行基因定位.[结果]生育期内,突变体dcfl1都表现出矮化性状.dcfl1叶鞘内表皮细胞长度明显比野生型要短,达到了极显著水平.与野生型相比,穗长、倒1节间和倒2节间均显著变短,倒3节间和倒4节间无显著变化.抽穗期dcfl1剑叶的叶片和叶鞘连接处硬化,剑叶基部展开受阻,半边叶片向内卷曲,剑叶上部和中部正常,其他叶片也正常.农艺性状调查发现,dcfl1的有效穗数为14.24,极显著高于野生型的11.62,穗粒数、实粒数、结实率和千粒重等则无显著变化.此外,dcfl1的叶色略深,剑叶、倒2叶和倒3叶的叶绿素a含量均极显著高于野生型,类胡萝卜素含量也略有升高,但仅剑叶达到极显著差异水平,叶绿素b的含量则无显著变化.西农1A/dcfl1的F1群体中,株高和剑叶表型与野生型一致.F2群体中分离出正常和突变两种表型,突变表型与dcfl1类似,植株株高变矮,剑叶基部特异卷曲,说明矮化和剑叶基部特异卷曲是一对共分离性状.且两种表型分离比符合3﹕1,表明dcfl1突变型受1对隐性核基因控制.利用620株F2隐性单株,最终将DCFL1精细定位在第3染色体短臂InDel标记Ind03-11和Ind03-6之间78 kb的物理范围内,包含15个注释基因,为DCFL1的克隆和水稻剑叶形态发育机理研究奠定了基础.[结论]dcfl1是一个水稻矮化剑叶基部特异卷曲突变体,基因精细定位在第3染色体78 kb的物理范围内.