水稻白条纹突变体st13的表型分析及基因定位
[Abstract]:[objective] Identification and cloning of genes related to leaf color mutation are helpful to study photosynthesis, complement and perfect the mechanism of chloroplast development and the pathway of pigment biosynthesis. [methods] A white stripe mutant st13 was isolated from the tissue culture progeny of japonica rice variety Dongjin, and the main agronomic characters of wild type and st13 were determined at maturity. The pigments content and chloroplast ultrastructure were observed at seedling stage, st13 and Dongjin were crossed positively and inversely, the phenotypes of FStu1 plants were observed, and the phenotypes of FSC2 were detected by chi-square test, and the genetic analysis of st13 was carried out. St13 脳 Nanjing 11 (Indica rice variety) was used to localize the st13 mutant gene, and qPCR was used to analyze the relative expression of chloroplast development and chlorophyll synthesis related genes between st13 and wild type. [results] compared with wild type Dongjin, st13 mutation gene was located in F _ 2 and F _ (2:3) populations of st13 脳 Nanjing 11 (indica rice variety). The main agronomic characters such as plant height, effective panicle number per plant, ear length, seed setting rate and 1000-grain weight were significantly decreased. Pigment content in seedling stage decreased, but there was no difference at tillering stage. Both normal chloroplasts with abundant thylakoid membrane structure and chloroplasts without thylakoid structures were found in the chloroplasts of the mutant. Genetic analysis and gene mapping showed that the mutant phenotype of st13 was controlled by a pair of recessive nuclear genes, and the mutant genes were located between the long arm InDel (Insertion-Deletion) markers I3-21 and I3-22 on chromosome 3. Further, six pairs of InDel markers were designed between the two markers. Finally, the gene was located in the 94kb region, which had 8 candidate genes. [conclusion] among the 8 candidate genes, there are five hypothetical proteins. The other three are functionally annotated proteins, none of which have been reported in rice, so the mutation of st13 was caused by a new leaf color gene mutation, and chloroplast development in st13. Chlorophyll synthesis and the expression of photosynthesis-related genes also changed significantly, suggesting that ST13 may be the key gene regulating chloroplast development.
【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;江苏丘陵地区镇江农业科学研究所;中国农业科学院作物科学研究所;
【基金】:国家重点研发项目七大农作物育种专项(2016YFD0100101-08) 国家863计划资助项目(2014AA10A603-15) 江苏省科技支撑计划资助项目(BE2014394,BE2015363) 江苏省农业科技自主创新资金资助课题[CX(16)1029]
【分类号】:S511
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 孙兰茜;常平安;曾鑫;韩丽萍;冉凤;王超颖;王玲;黄飞飞;;甘油磷酸二酯酶家族蛋白的分子进化[J];基因组学与应用生物学;2015年01期
2 王兴春;王敏;季芝娟;陈钊;刘文真;韩渊怀;杨长登;;水稻糖苷水解酶基因OsBE1在叶绿体发育中的功能[J];作物学报;2014年12期
3 ;Genetic analysis and gene mapping of a new rolled-leaf mutant in rice (Oryza sativa L.)[J];Science in China(Series C:Life Sciences);2009年09期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 孙立亭;林添资;王云龙;牛梅;胡婷婷;刘世家;王益华;万建民;;水稻白条纹突变体st13的表型分析及基因定位[J];中国水稻科学;2017年04期
2 HE Yan;SHI Yong-feng;ZHANG Xiao-bo;WANG Hui-mei;XU Xia;WU Jian-li;;Identification of a Gravitropism-Deficient Mutant in Rice[J];Rice Science;2017年02期
3 施勇烽;贺彦;郭丹;吕向光;黄奇娜;吴建利;;水稻淡绿叶突变体HM133的遗传分析与基因定位[J];中国水稻科学;2016年06期
4 李战朋;吴金霞;张治国;;一个水稻卷叶突变体zw209的遗传分析与精细定位[J];中国农业科技导报;2016年05期
5 郭丹;施勇烽;王惠梅;张晓波;宋莉欣;徐霞;贺彦;郭梁;吴建利;;一个水稻显性斑点叶突变体的鉴定和基因精细定位[J];作物学报;2016年07期
6 申雅君;崔学安;张治国;吴金霞;;水稻卷叶突变体rlm1的基因克隆[J];中国农业科技导报;2016年02期
7 XU Xia;ZHANG Xiao-bo;SHI Yong-feng;WANG Hui-mei;FENG Bao-hua;LI Xiao-hong;HUANG Qi-na;SONG Li-xin;GUO Dan;HE Yan;WU Jian-li;;A Point Mutation in an F-Box Domain-Containing Protein Is Responsible for Brown Hull Phenotype in Rice[J];Rice Science;2016年01期
8 Qi-Na Huang;Yong-Feng Shi;Xiao-Bo Zhang;Li-Xin Song;Bao-Hua Feng;Hui-Mei Wang;Xia Xu;Xiao-Hong Li;Dan Guo;Jian-Li Wu;;Single base substitution in Os CDC48 is responsible for premature senescence and death phenotype in rice[J];Journal of Integrative Plant Biology;2016年01期
9 张龙弟;王雁伟;张治国;吴金霞;;一个显性卷叶突变体z2的遗传分析与精细定位[J];生物技术通报;2015年06期
10 何旎清;柳周;张龙;白苏阳;田云录;江玲;万建民;;一个新的水稻黄绿叶突变体的遗传分析及突变基因的精细定位[J];作物学报;2015年08期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 曾鑫;常平安;李月华;曲绮雯;杨雪娇;黄飞飞;;鸡GDE4编码基因的克隆与分析[J];广东农业科学;2013年24期
2 何美敬;刘立峰;穆国俊;侯名语;陈焕英;崔顺立;;花生蔗糖合酶基因AhSuSy的克隆和干旱胁迫表达分析[J];作物学报;2012年12期
3 ;Resistance of Antimicrobial Peptide Gene Transgenic Rice to Bacterial Blight[J];Rice Science;2011年01期
4 ;The Arabidopsis BE1 Gene,Encoding a Putative Glycoside Hydrolase Localized in Plastids,Plays Crucial Roles during Embryogenesis and Carbohydrate Metabolism[J];Journal of Integrative Plant Biology;2010年03期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 梁乃亭,魏玉波,布哈丽且木;水稻超绿突变体“绿花舞”[J];上海农业学报;2002年S1期
2 杨朝柱;李春寿;舒小丽;张志转;张磊;赵海军;马传喜;吴殿星;;富含抗性淀粉水稻突变体的淀粉特性[J];中国水稻科学;2005年06期
3 张焕丽;郭晋太;黄江涛;朱永;韩建明;杨爱国;张俊平;郭瑛;;辣椒黄绿苗突变体9906M的选育及利用[J];辣椒杂志;2006年01期
4 郝中娜;张红志;陶荣祥;;水稻类病斑突变体的初步研究[J];核农学报;2007年04期
5 韦存虚;谢佩松;周卫东;陈义芳;严长杰;;水稻脆性突变体叶的解剖结构和化学特性[J];作物学报;2008年08期
6 ;全世界共200000份水稻突变体可供科学研究[J];分子植物育种;2009年02期
7 王立丰;陈月异;;白条纹水稻突变体的光合特性分析[J];热带作物学报;2010年12期
8 ;中国科学家从玉米中提取出抗艾蛋白酶突变体[J];广西科学;2011年01期
9 张水金;郑轶;朱永生;杨东;涂诗航;周鹏;郑家团;黄庭旭;;水稻脆性突变体研究进展[J];福建农业学报;2011年05期
10 李金军;潘日定;陆金根;高荣村;;水稻无种子类突变体的保存方法研究[J];中国稻米;2013年02期
相关会议论文 前10条
1 易小平;陈芳远;卢升安;周开达;;空间环境诱发水稻突变体特异亲和性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 戴新宾;张荣铣;许长成;匡廷云;;水稻叶绿素b减少突变体的光抑制特性研究[A];全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
3 金卫华;曹军卫;姚保利;雷铭;;细菌视紫红质多突变体的构建及其功能研究[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
4 胡天岑;王奎锋;李连维;陈静;蒋华良;沈旭;;SARS冠状病毒3CL蛋白酶突变体的结构对其聚合-活性关系的提示[A];中国晶体学会第四届全国会员代表大会暨学术会议学术论文摘要集[C];2008年
5 李鹏丽;王宁宁;;微型番茄黄叶突变体的获得与鉴定[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
6 程备久;mail.hf.ah.cn);李展;mail.hf.ah.cn);朱苏文;mail.hf.ah.cn);李纯;mail.hf.ah.cn);李培金;mail.hf.ah.cn);谢传晓;mail.hf.ah.cn);;玉米对生突变体的遗传与分子标记研究[A];第八届全国激光生物学学术会议暨《激光生物学》创刊十周年庆祝会会议指南及论文摘要[C];2002年
7 许晓明;张荣铣;;水稻叶绿素缺乏突变体的吸收光能分配特性[A];中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会学术论文摘要汇编[C];2003年
8 林植芳;彭长连;徐信兰;林桂珠;张景六;;两个新的水稻缺叶绿素b突变体光合作用的热稳定性[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
9 魏玉波;梁乃亭;布哈丽且木;;水稻永绿突变体及应用价值[A];中国科协2005年学术年会论文集——核科技、核应用、核经济论坛[C];2005年
10 夏宗芗;邬键;甘建华;黄仲贤;;细胞色素b_5的一系列突变体的晶体结构及其与性质、功能的关系[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
相关重要报纸文章 前3条
1 记者 张克;我科学家发现水稻衰老调控分子机制[N];科技日报;2014年
2 钱海丰 编译;植物耐盐基因的研究[N];中国高新技术产业导报;2002年
3 记者 冯卫东;美发现能控制小鼠胖瘦的基因[N];科技日报;2007年
相关博士学位论文 前10条
1 李成;诱导超氧化物歧化酶错误折叠的因素及其分子机制[D];武汉大学;2012年
2 张子栋;透明颤菌血红蛋白及其突变体蛋白对芳香族污染物清除作用的实验研究[D];东北林业大学;2015年
3 Syed Noor Muhammad Shah;黄瓜品系9930诱导突变体的研究[D];西北农林科技大学;2015年
4 康乐群;家蚕新突变体4龄幼虫致死基因的定位克隆及功能研究[D];江苏科技大学;2015年
5 史贵霞;大豆子叶折叠突变体cco的转录组分析及相关基因的功能研究[D];南京农业大学;2014年
6 TAREK MOHAMED AHMED SOLIMAN(罗大力);通过γ-射线辐射处理菊花外植体筛选花色和花型突变体[D];中国农业大学;2014年
7 王濵;斑马鱼造血突变体的大规模筛选以及髓系过氧化物酶缺陷突变体smu681的基因定位克隆与功能研究[D];南方医科大学;2014年
8 刘逢举;陆地棉极短纤维突变体的遗传、精细定位与表达谱分析[D];南京农业大学;2010年
9 王旭;番茄rin突变体胎萌的生理机制及rin在胎萌中的作用[D];东北农业大学;2016年
10 李晓丽;拟南芥转录因子bHLH34和bHLH104调控铁平衡[D];中国科学技术大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 林婷婷;水稻窄叶白化突变体nul1(t)的鉴定与基因定位[D];西南大学;2015年
2 赵艳娜;拟南芥生长素合成YUCCA基因参与调控雄配子发育的机理研究[D];上海师范大学;2015年
3 朱环环;两个水稻苗期致死突变体abl25和ygll遗传分析与基因定位[D];上海师范大学;2015年
4 李红;采用分子动力学模拟探究VWF-A1突变体G561S的亲和力变化机制[D];华南理工大学;2015年
5 谷慧英;芥菜开花整合子SOC1与开花抑制因子SVP、FLC蛋白相互作用[D];西南大学;2015年
6 蒋发明;斑马鱼消化器官突变体的遗传筛选和Ubel蛋白的原核表达纯化及抗体生产[D];西南大学;2015年
7 王蓓华;支架蛋白RACK1及其突变体与氯离子通道蛋白1(CLIC1)相互作用的研究[D];安徽医科大学;2015年
8 张玲;水稻矮化并花发育异常突变体dwarf and deformed flower 2 (ddf2)的基因定位与候选基因分析[D];西南大学;2015年
9 徐金刚;水稻光氧化突变体812HS叶片光合和抗氧化特性的研究[D];南京师范大学;2015年
10 毕炀辉;ZNF750基因S70X突变体在食管鳞癌发生、发展中的功能研究[D];山西医科大学;2015年
,本文编号:2159575
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/2159575.html