水稻白条纹叶及白穗突变体wlp6的鉴定与基因定位

• 作者: 傅军如 孙晓棠 彭小松 徐杰 朱昌兰 李玲锋 欧阳林娟 熊玉毅 胡丽芳 贺晓鹏 贺浩华 边建民 陈小荣
• 来源期刊: 中国水稻科学
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 白条纹叶及白穗 叶绿素 温光敏感 基因定位
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 538-548
• 页数: 11页
• 分类号: Q343.5|Q755|S511.034
• 字数: 5699字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16819/j.1001-7216.2018.7144

摘要

[目的]叶色突变体是研究水稻光合作用,叶绿素生物合成和遗传发育调控机理的重要材料.发掘水稻叶色突变体,是水稻功能基因组学研究的重要遗传基础.[方法]在昌恢121中发现了一份白条纹叶及抽穗期白穗突变体,经过连续多代自交能稳定遗传,暂命名为wlp6(white striped leaf and white panicle 6).在南昌分早、中和晚3季播种wlp6与野生型种子,考查了中稻与晚稻的部分农艺性状;测定3叶期、分蘖期、抽穗期叶片及颖壳的叶绿素含量;通过电镜观察抽穗期叶肉细胞发育情况.在光照培养箱中进行温光敏感实验;将wlp6与昌恢121及02428正反交,观察F1植株表型,对F2分离群体进行卡方测验,分析突变体遗传规律;以wlp6/02428衍生的F2群体为材料,利用BSA法进行基因定位.[结果]wlp6自第1片叶到成熟,叶片均呈白条纹,抽穗期颖壳及枝梗失绿,高温天气穗转绿.突变体株高、有效穗数和每穗粒数在早稻季和中稻季均显著低于野生型,晚稻季wlp6的结实率和千粒重也显著低降低.叶绿素含量测定表明,wlp6叶片叶绿素含量在不同生育期及不同季均显著低于野生型,早稻和晚稻季种植的wlp6颖壳叶绿素含量也比野生型低.电镜观察抽穗期的叶肉细胞发现,wlp6叶绿体数目减少,体积变小,没有分化出明显的片层结构.温光敏感实验表明,突变体对光照强弱钝感,叶色受温度和日照长短影响,随着温度升高和日照时间变长突变体叶绿素含量有上升趋势.遗传分析表明,该性状受隐性核基因控制,利用wlp6/02428得到的616个F2单株将WLP6定位于第6染色体短臂InDel标记R-7与R-8间,物理距离137 kb,此区间预测了21个候选基因.经候选基因分析及测序发现,其中LOC_Os06g14620编码一个核糖核酸还原酶小亚基,编码区第142和158位碱基由T替换为C,第288位插入了碱基A,碱基的插入导致翻译提前终止,因此推测LOC_ Os06g14620是WLP6的候选基因.[结论]LOC_Os06g14620是已经克隆的白条纹叶基因St1的候选基因,推测WLP6与St1等位,但突变位点不同,且表型也有差异.