当前位置:主页 > 科技论文 > 基因论文 >

水稻早衰突变体psls1的基因定位及克隆

发布时间:2018-11-15 11:39
【摘要】:水稻叶片早衰直接影响作物的光合效率,减少产量,降低品质。深入研究早衰的分子机制对控制和延缓衰老具有重要意义。本文报道了一个早衰突变体psls1(premature senescence leaf with spots)的基因定位及克隆结果。突变体在发育到七叶期以后,叶片自下而上叶绿素含量下降,过氧化氢过量积累,突变体叶片逐渐黄化至枯萎;其他农艺性状如株高、分蘖数、主穗长、结实率和穗粒数也相应变差。电镜观察进一步发现,psls1衰老叶片中叶绿体降解、类囊体基粒片层模糊,嗜锇颗粒明显增多。遗传分析表明,psls1受1对隐性基因控制,利用psls1×IRAT129杂交组合F2分离群体中的1690个早衰个体,将基因PSLS1定位在第7染色体分子标记ZS-3和ZS-8之间89 kb的范围内。测序研究发现,区间内一个编码铁氧还依赖的谷氨酸合酶基因LOC_Os07g46460的第2外显子末位的G被替换为A,导致转录本的错误剪切,突变体的c DNA缺失了57 bp碱基片段。在突变体中该基因表达量下降,谷氨酸合酶活性降低,其产物谷氨酸含量显著下降、其他氨基酸代谢紊乱。水培低氮处理下可诱发突变体psls1早衰。研究结果表明,由于PSLS1突变使得谷氨酸合酶失活,氮代谢异常而导致突变体psls1早衰。
[Abstract]:Premature senescence of rice leaves directly affects the photosynthetic efficiency of crops, reducing yield and quality. It is very important to study the molecular mechanism of premature senescence to control and delay senescence. In this paper, the gene location and cloning results of a premature aging mutant psls1 (premature senescence leaf with spots) were reported. The chlorophyll content of the mutant decreased from the bottom to the top of the leaf, the content of hydrogen peroxide was excessive, and the leaf of the mutant was gradually yellowed to wilt. Other agronomic traits, such as plant height, tiller number, main ear length, seed setting rate and grain number per panicle, also became worse. It was further observed by electron microscope that chloroplast degradation, thylakoid granulocyte lamellar blur and osmiophilic granules increased significantly in psls1 senescent leaves. Genetic analysis showed that psls1 was controlled by a pair of recessive genes. Using 1690 premature senility individuals in F _ 2 segregated population of psls1 脳 IRAT129 hybrid, the gene PSLS1 was located within the range of 89 kb between ZS-3 and ZS-8 on chromosome 7. Sequencing results showed that G at the end of exon 2 of a ferric-dependent glutamate synthase gene (LOC_Os07g46460) was replaced by A in the region, resulting in miscut of transcripts, and the deletion of 57 bp base fragment in c DNA of the mutants. In the mutant, the expression of the gene decreased, the activity of glutamate synthase decreased, the content of glutamate decreased significantly, and the metabolism of other amino acids was disturbed. The mutant psls1 premature senescence could be induced by low nitrogen treatment under hydroponic culture. The results showed that PSLS1 mutation resulted in inactivation of glutamate synthase and abnormal nitrogen metabolism, which resulted in premature failure of mutant psls1.
【作者单位】: 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程;四川省农业科学院生物技术核技术研究所;
【基金】:国家自然科学基金项目(91535302) 国家转基因生物新品种培育重大专项(2015ZX08010-004)资助~~
【分类号】:S511

【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 胡运高;直立重穗突变体的遗传分析、候选基因克隆与育种利用[D];四川农业大学;2015年

7 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

8 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

9 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

10 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

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:2333206

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/2333206.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a2502***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com