一个水稻黄绿叶突变体ygl14(t)的鉴定及基因定位

• 作者: 余波 孙立亭 景德道 曾生元 李闯 林添资 钱华飞 龚红兵
• 来源期刊: 核农学报
• 关键词: 水稻 黄绿叶 可变剪接 叶绿体信号识别颗粒
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 植物诱变育种·农业生物技术
• 页码范围: 216-226
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2018.02.0216

摘要

为通过叶色相关基因的定位与克隆解析叶色变异的分子机制,本研究以从早熟晚粳稻品系鉴定出的一个黄绿叶自然突变体ygl14(t)为试验材料,利用ygl14 (t)/9311的F2群体进行精细定位、候选基因预测、cDNA测序以及Real-time PCR.结果表明,ygl14 (t)整个生育期均表现出黄绿叶;与野生型相比,ygl14(t)的色素含量显著下降,叶绿体发育异常,类囊体结构较松散、片层数目减少,净光合速率下降;株高和单株有效穗数显著降低,抽穗显著延迟.遗传分析及基因定位表明,ygl14(t)受1对隐性核基因控制,定位于第11条染色体短臂上的标记D-6和W1之间,两者相距40.8 kb,有6个候选基因.进一步序列分析发现,编码叶绿体信号识别颗粒cpSRP54基因Os11g0153600的第1个内含子与第2个外显子交界处的第2个碱基A变为T.cDNA测序证实,该基因第1个内含子未发生剪切,突变体ygl14(t)的编码区序列比野生型多了119 bp,造成第47位氨基酸开始错译.叶绿体发育、叶绿素合成及光合系统相关基因表达分析表明,除rpoC2表达下调,HEME表达无变化外,其他基因全部表达上调.综上所述,YGL14 (t)影响叶绿体发育,可能反馈调控色素代谢及光合作用的结果,这为进一步开展高光效的分子育种研究奠定了理论基础.