水稻粉质胚乳突变体ws的表型分析及基因克隆
本文关键词: 胚乳粉质突变体 AGPase 淀粉 基因表达 理化性质 水稻 出处:《中国水稻科学》2016年05期 论文类型:期刊论文
【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95kb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 pyrophosphorylase,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,OsAGPS2的突变导致水稻胚乳中AGPase活性降低,从而影响了淀粉合成。
[Abstract]:A japonica rice variety Dianjingyou 1 was treated with 1-Methyl-1-Nitrosourea- MNU). A stable endosperm powdery mutant wswas screened. Its grain weight, grain size, total starch content and amylose content were all decreased. The swelling ability of starch in urea solution was weakened. The structure of endosperm starch in maturation and development was observed. It was found that a large number of small and irregular single starch granules were produced in the endosperm of ws mutants. Using 92 recessive extreme individuals isolated from F2 population, the mutant gene was linked to the near centromere position on chromosome 8. The target gene was then located at 95kb in 2025 extreme individuals. Sequencing revealed that the ws mutant encodes an adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase (ADP). Adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase. The gene of small subunit S2 of AGPase had a point mutation, which led to the substitution of encoded amino acids. The expression of the related genes encoding AGPase subunits in the endosperm of the mutant did not change significantly, while Western blot analysis showed that the protein content of AGPS2b in the mutant decreased. The activity of AGPase in the endosperm of ws mutant decreased by half of that of the wild type. The results showed that the mutation of OsAGPS2 resulted in the decrease of AGPase activity in the endosperm of rice. Thus, starch synthesis was affected.
【作者单位】: 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/长江流域杂交水稻协同创新中心/江苏省现代作物生产中心;
【基金】:国家转基因生物新品种培育重大专项(2014ZX08001006) 国家自然科学基金资助项目(31371598) 江苏省科技支撑计划资助项目(BE2014394) 农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室、长江流域杂交水稻协同创新中心、江苏省现代作物生产中心资助项目
【分类号】:Q943.2;S511
【正文快照】: 水稻是世界上最重要的粮食作物之一,世界上子的主要贮藏物质,其结构和性质决定了稻米的外有1/3以上的人口以稻米为主食。淀粉作为水稻种观品质和食味品质。因此,对淀粉合成相关基因的 克隆和鉴定,不仅在科学上对阐明水稻淀粉合成及研究显示,AGPase的催化功能由大小亚基相互协
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张洪征;程治军;万建民;;水稻白化突变体研究进展[J];生物技术通报;2013年11期
2 郭建秋;雷全奎;杨小兰;马雯;张向召;;植物突变体库的构建及突变体检测研究进展[J];河南农业科学;2010年06期
3 张亚芳;潘存红;李爱宏;汤雯;武茹;陈宗祥;许爱霞;潘学彪;;提高水稻插入突变体库利用效率的尝试[J];遗传;2007年07期
4 罗志兵;张永军;金凯;马金成;王芯;裴炎;;球孢白僵菌T-DNA突变体库的构建及高温和高渗敏感型突变体的筛选(英文)[J];微生物学报;2009年10期
5 邢辉;杨亚丽;宋冠瑛;李美茹;姜华武;王洪利;吴国江;;航天诱变百脉根结瘤突变体的筛选[J];热带亚热带植物学报;2007年05期
6 黄晓群,赵海新,董春林,孙业盈,王平荣,邓晓建;水稻叶绿素合成缺陷突变体及其生物学研究进展[J];西北植物学报;2005年08期
7 葛绍兴;马晓静;林冬枝;董彦君;;一个新的水稻幼苗黄叶突变体的遗传分析及其基因的初步定位[J];上海师范大学学报(自然科学版);2013年01期
8 何冰;刘玲珑;张文伟;万建民;;植物叶色突变体[J];植物生理学通讯;2006年01期
9 孙伟;王立丰;程治军;迟德钊;马晓岗;;一个新矮秆水稻突变体的光合特性研究[J];青海大学学报(自然科学版);2007年04期
10 申奥;苏余燕;宋远丽;栾维江;;两个水稻叶片反向卷曲突变体的表型及遗传分析[J];天津师范大学学报(自然科学版);2014年01期
相关会议论文 前10条
1 何俊瑜;朱诚;蒋德安;陈静;孙宗修;;水稻突变体对镉的反应及其对镉的积累、分配特性[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
2 林冬;朱诚;胡国成;孙宗修;;镉胁迫下敏感水稻突变体的抗氧化应答[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
3 张亚芳;潘存红;李爱宏;汤雯;武茹;陈宗祥;许爱霞;潘学彪;;提高水稻插入突变体库利用效率的一点尝试[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
4 刘宝花;彭友良;;一个新的基因控制梨孢菌的菌落生长[A];中国植物病理学会2006年学术年会论文集[C];2006年
5 袁亮;郭威;周丹;陈功友;;水稻条斑病菌突变体库的构建以及部分突变体的鉴别[A];第四届中国植物细菌病害学术研讨会论文集[C];2008年
6 佟星;吴宝美;赵波;叶剑;刘红霞;曾潮武;濮绍京;万平;;小豆突变体库构建及突变体筛选[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编(2004-2008)[C];2008年
7 石春海;吴建国;周元飞;;水稻“9311”和“日本晴”植株和稻米突变体库的构建[A];全国生物遗传多样性高峰论坛会刊[C];2012年
8 高荣村;胡胜武;郭学兰;董彩华;刘胜毅;;拟南芥抗菌核病突变体的筛选[A];湖北省遗传学会、江西省遗传学会2006年学术年会暨学术讨论会论文摘要集[C];2006年
9 倪永静;胡新;任德超;李巧云;牛吉山;;国麦301突变体库构建初报[A];中国作物学会2013年学术年会论文摘要集[C];2013年
10 朱传凤;吴家和;何朝族;;一个水稻半矮秆突变体的鉴定及其分子功能研究[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
相关重要报纸文章 前2条
1 本报记者 刘洋;寻找“美丽的偶然”[N];东方烟草报;2014年
2 科综;水稻“长生不老”可被制约[N];大众科技报;2008年
相关博士学位论文 前10条
1 武磊;拟南芥CKRW1基因和GFC1基因的功能研究[D];兰州大学;2015年
2 郭斐;利用半理性和理性策略对酶活性及手性选择性的设计[D];浙江大学;2015年
3 师晓;水稻雄性不育突变体gsl5的基因克隆及不育机理研究[D];中国农业科学院;2015年
4 刘峰;烟草激活标签突变体库的构建与分析[D];中国农业科学院;2014年
5 奉保华;水稻斑点叶突变体HM47的基因克隆与功能分析[D];中国农业科学院;2015年
6 徐萍;拟南芥突变体edt1根系发育的分子机制及pqt24-1耐百草枯机制研究[D];中国科学技术大学;2012年
7 钱平平;拟南芥甾醇调控气孔发育和开花的研究[D];兰州大学;2013年
8 王晓强;植物根际促生菌Lyc2和XW10的鉴定及抑菌机理研究[D];山东农业大学;2016年
9 谭炎宁;水稻温敏雄性不育突变体T98S和叶色突变体grc2的鉴定、遗传与利用研究[D];湖南农业大学;2015年
10 李宁;小麦黄绿突变体特性研究与遗传分析[D];中国农业科学院;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 于洋;水稻护颖外稃化突变体lemma-like sterile lemma(lsl)的遗传分析与基因定位[D];西南大学;2015年
2 王丹霞;水稻yl1黄叶突变体的基因克隆与功能分析[D];中国农业科学院;2015年
3 张龙弟;水稻中一个叶尖枯突变体的图位克隆及LTN2基因的功能分析[D];中国农业科学院;2015年
4 董青;两个水稻黄绿叶基因的图位克隆[D];中国农业科学院;2015年
5 查象敏;玉米抗虫相关突变体的筛选及基因的初步定位[D];中国农业科学院;2015年
6 杜依聪;玉米表皮蜡质突变体glossy6的表型分析与基因克隆[D];中国农业科学院;2015年
7 梅家松;一个水稻黄绿叶突变体的鉴定与基因克隆[D];中国农业科学院;2015年
8 焦禹顺;烟草香气突变体鉴定及挥发性香气成分分析[D];中国农业科学院;2015年
9 熊剑锐;中国兰春剑隆昌素叶色突变体生理生化和光合特性研究[D];西南交通大学;2015年
10 程孝;水稻稃片白化突变体Ds插入位点与标记基因的分子鉴定[D];苏州大学;2015年
,本文编号:1479109
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/1479109.html