水稻白条纹叶突变体wdl1的图位克隆和功能初步分析
发布时间：2020-12-12 14:05
本研究以水稻白条纹叶色突变体wdl1（white dragon leaf one）和野生型龙粳11号为试验材料,对突变体开展了叶片光合特性、叶绿体超微结构和重要农艺性状的测定及分析,并对突变性状基因进行定位克隆。研究结果如下:1.与龙粳11号相比,突变体wdl1的茎秆和叶片在整个生育期均表现出白条纹,1-3叶白条纹较弱,4-5叶逐渐加重,直至成熟。在3-8叶期,突变体wdl1的叶绿素含量（SPAD值）低于龙粳11号,其中叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量均显著降低,分别为龙粳11号的84.66%、91.78%和93.63%,而叶绿素a的含量基本保持不变。突变体wdl1的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别比龙粳11号降低17.53%、2.19%和17.99%,胞间CO2浓度升高4.49%。突变体wdl1的初始荧光比龙粳11号降低24.79%,最大光化学效率和电子传递速率分别比龙粳11号升高1.21%、33.36%,非光化学猝灭系数基本不变。通过对叶绿体超微结构的观察发现,与龙粳11号相比,突变体wdl1的叶肉细胞内叶绿体数量降低,淀粉粒的数量明显增多。2.与龙粳11号相比,突变体wdl1...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：43 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绿色植物叶绿素的合成途径Fig.1Syntheticpathwayofgreenplantchlorophyll注:①谷氨酰-tRNA还原酶；②谷氨酸-1-半醛转氨酶;③胆色素原合酶;④羟甲基后胆色素原合酶；⑤尿卟啉原Ш合
图 2 图位克隆方法和步骤Fig.2 Steps of position cloning metho稻条纹叶基因的克隆稻条纹叶是叶色突变体的一种类型，其常表现为与叶脉平行的黄色或白定位的水稻条纹叶基因较多，克隆的相对较少（表 1）。yss1 突变体的条在 2-4 叶期，自 5 叶期后叶色恢复正常。与野生型相比，yss1 突变体叶叶绿素 b 含量显著降低。通过功能分析发现，yss1 基因编码的质体 RN控因子对水稻苗期叶片叶绿体发育至关重要，突变会导致叶片白条纹化（017）； WSL4 是温度敏感型突变体，RT-PCR 分析表明，低温可使 WSL叶中表达量上调。进一步分析显示，CHLD、CHLI、CHLH 等基因在突变被抑制，致使镁离子螯合酶含量下降，叶绿素含量降低，最终造成叶色gY, et al. 2017）。
图 3 突变体 wdl1 与龙粳 11 号的表型Fig.3 Phenotype between mutant wdl1 and Longgeng 11绿素含量分析 3-8 叶期，突变体 wdl1 的叶绿素含量（SPAD 值）低于龙粳 11 号，在 叶绿素含量（SPAD 值）差异显著（图 6）。通过对叶绿素含量分析可知叶绿素 b、类胡萝卜素和总叶绿素含量均显著降低，分别为龙粳 11 号的 8和 93.63%，而叶绿素 a 的含量基本不变。（图 7）。这表明在突变体 wdl 的合成途径可能受阻，进而导致叶绿素总含量降低，叶片白条纹化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一个水稻黄绿叶突变体ygl14(t)的鉴定及基因定位[J]. 林添资,孙立亭,景德道,钱华飞,余波,曾生元,李闯,龚红兵. 核农学报. 2018(02)
[2]水稻淡绿叶基因PGL11的鉴定与精细定位[J]. 涂政军,邹国兴,黄李超,陈龙,代丽萍,高易宏,冷语佳,朱丽,张光恒,胡江,任德勇,高振宇,董国军,陈光,郭龙彪,钱前,曾大力. 中国水稻科学. 2017(05)
[3]一个水稻温敏黄化突变体的表型分析和基因定位[J]. 张天雨,周春雷,刘喜,孙爱伶,曹鹏辉,Thanhliem NGUYEN,田云录,翟虎渠,江玲. 作物学报. 2017(10)
[4]一个新水稻低温敏感叶色突变体tcm11的鉴定及基因定位[J]. 王文娟,吴兰兰,雷晓庆,赵怀玉,林冬枝,董彦君. 上海师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]粳稻蒸煮食味品质相关性状的QTL分析[J]. 姚晓云,王嘉宇,刘进,王棋,姜鑫,姜树坤,徐正进. 植物学报. 2016(06)
[6]OspTAC2 encodes a pentatricopeptide repeat protein and regulates rice chloroplast development[J]. Dekai Wang,Heqin Liu,Guowei Zhai,Liangsheng Wang,Jianfeng Shao,Yuezhi Tao. Journal of Genetics and Genomics. 2016(10)
[7]一个水稻“斑马叶”叶色突变体基因zebra leaf2(zl2)的图位克隆[J]. 刘胜,魏祥进,邵高能,唐绍清,胡培松. 中国水稻科学. 2013(03)
[8]水稻叶色突变体的高光合特性[J]. 欧立军. 作物学报. 2011(10)
[9]水稻ygl98黄绿叶突变基因的精细定位与遗传分析[J]. 孙小秋,王兵,肖云华,万春美,邓晓建,王平荣. 作物学报. 2011(06)
[10]水稻叶色突变体的理化性质及农艺性状研究(英文)[J]. 王丽,赵德明,李云武,杨丛金,王峰. Agricultural Science & Technology. 2010(Z1)
博士论文
[1]水稻白条纹基因WSL4的图位克隆与功能分析[D]. 汪颖.中国农业科学院 2017
[2]水稻类病斑基因SPL30的功能研究及温敏型黄绿叶突变体ygl的鉴定[D]. 阮班普.沈阳农业大学 2017
[3]两个水稻花器官发育基因的图位克隆和分子机制研究[D]. 张宇.沈阳农业大学 2017
[4]水稻苗期白叶基因OsBT1-3的图位克隆与功能研究[D]. 胡道恒.武汉大学 2017
[5]三个水稻叶绿素代谢相关基因的鉴定与功能分析[D]. 刘进.沈阳农业大学 2016
硕士论文
[1]水稻黄叶基因YL1的图位克隆和功能研究[D]. 胡智.扬州大学 2017
[2]两个水稻株型相关基因的鉴定与分析[D]. 杨生龙.沈阳农业大学 2016
[3]水稻叶形及叶脉发育调控基因OsARVL4定位及功能分析[D]. 王莉.中国农业科学院 2014
[4]水稻白条纹叶突变体B38的表型分析及突变基因的精细定位[D]. 王新华.南京农业大学 2013
[5]水稻白条纹叶突变体stl2的精细定位[D]. 叶卫军.浙江师范大学 2013
[6]一个新的水稻叶色白化突变基因的图位克隆[D]. 张洪征.中国农业科学院 2013
[7]水稻无中叶脉突变体dl2的生理机制分析及中脉发育基因DL2的初步定位[D]. 车树刚.重庆大学 2012
[8]水稻叶色突变体的光合和生理生化特性研究[D]. 吕典华.西南大学 2010
本文编号：2912696
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：43 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绿色植物叶绿素的合成途径Fig.1Syntheticpathwayofgreenplantchlorophyll注:①谷氨酰-tRNA还原酶；②谷氨酸-1-半醛转氨酶;③胆色素原合酶;④羟甲基后胆色素原合酶；⑤尿卟啉原Ш合
图 2 图位克隆方法和步骤Fig.2 Steps of position cloning metho稻条纹叶基因的克隆稻条纹叶是叶色突变体的一种类型，其常表现为与叶脉平行的黄色或白定位的水稻条纹叶基因较多，克隆的相对较少（表 1）。yss1 突变体的条在 2-4 叶期，自 5 叶期后叶色恢复正常。与野生型相比，yss1 突变体叶叶绿素 b 含量显著降低。通过功能分析发现，yss1 基因编码的质体 RN控因子对水稻苗期叶片叶绿体发育至关重要，突变会导致叶片白条纹化（017）； WSL4 是温度敏感型突变体，RT-PCR 分析表明，低温可使 WSL叶中表达量上调。进一步分析显示，CHLD、CHLI、CHLH 等基因在突变被抑制，致使镁离子螯合酶含量下降，叶绿素含量降低，最终造成叶色gY, et al. 2017）。
图 3 突变体 wdl1 与龙粳 11 号的表型Fig.3 Phenotype between mutant wdl1 and Longgeng 11绿素含量分析 3-8 叶期，突变体 wdl1 的叶绿素含量（SPAD 值）低于龙粳 11 号，在 叶绿素含量（SPAD 值）差异显著（图 6）。通过对叶绿素含量分析可知叶绿素 b、类胡萝卜素和总叶绿素含量均显著降低，分别为龙粳 11 号的 8和 93.63%，而叶绿素 a 的含量基本不变。（图 7）。这表明在突变体 wdl 的合成途径可能受阻，进而导致叶绿素总含量降低，叶片白条纹化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一个水稻黄绿叶突变体ygl14(t)的鉴定及基因定位[J]. 林添资,孙立亭,景德道,钱华飞,余波,曾生元,李闯,龚红兵. 核农学报. 2018(02)
[2]水稻淡绿叶基因PGL11的鉴定与精细定位[J]. 涂政军,邹国兴,黄李超,陈龙,代丽萍,高易宏,冷语佳,朱丽,张光恒,胡江,任德勇,高振宇,董国军,陈光,郭龙彪,钱前,曾大力. 中国水稻科学. 2017(05)
[3]一个水稻温敏黄化突变体的表型分析和基因定位[J]. 张天雨,周春雷,刘喜,孙爱伶,曹鹏辉,Thanhliem NGUYEN,田云录,翟虎渠,江玲. 作物学报. 2017(10)
[4]一个新水稻低温敏感叶色突变体tcm11的鉴定及基因定位[J]. 王文娟,吴兰兰,雷晓庆,赵怀玉,林冬枝,董彦君. 上海师范大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]粳稻蒸煮食味品质相关性状的QTL分析[J]. 姚晓云,王嘉宇,刘进,王棋,姜鑫,姜树坤,徐正进. 植物学报. 2016(06)
[6]OspTAC2 encodes a pentatricopeptide repeat protein and regulates rice chloroplast development[J]. Dekai Wang,Heqin Liu,Guowei Zhai,Liangsheng Wang,Jianfeng Shao,Yuezhi Tao. Journal of Genetics and Genomics. 2016(10)
[7]一个水稻“斑马叶”叶色突变体基因zebra leaf2(zl2)的图位克隆[J]. 刘胜,魏祥进,邵高能,唐绍清,胡培松. 中国水稻科学. 2013(03)
[8]水稻叶色突变体的高光合特性[J]. 欧立军. 作物学报. 2011(10)
[9]水稻ygl98黄绿叶突变基因的精细定位与遗传分析[J]. 孙小秋,王兵,肖云华,万春美,邓晓建,王平荣. 作物学报. 2011(06)
[10]水稻叶色突变体的理化性质及农艺性状研究(英文)[J]. 王丽,赵德明,李云武,杨丛金,王峰. Agricultural Science & Technology. 2010(Z1)
博士论文
[1]水稻白条纹基因WSL4的图位克隆与功能分析[D]. 汪颖.中国农业科学院 2017
[2]水稻类病斑基因SPL30的功能研究及温敏型黄绿叶突变体ygl的鉴定[D]. 阮班普.沈阳农业大学 2017
[3]两个水稻花器官发育基因的图位克隆和分子机制研究[D]. 张宇.沈阳农业大学 2017
[4]水稻苗期白叶基因OsBT1-3的图位克隆与功能研究[D]. 胡道恒.武汉大学 2017
[5]三个水稻叶绿素代谢相关基因的鉴定与功能分析[D]. 刘进.沈阳农业大学 2016
硕士论文
[1]水稻黄叶基因YL1的图位克隆和功能研究[D]. 胡智.扬州大学 2017
[2]两个水稻株型相关基因的鉴定与分析[D]. 杨生龙.沈阳农业大学 2016
[3]水稻叶形及叶脉发育调控基因OsARVL4定位及功能分析[D]. 王莉.中国农业科学院 2014
[4]水稻白条纹叶突变体B38的表型分析及突变基因的精细定位[D]. 王新华.南京农业大学 2013
[5]水稻白条纹叶突变体stl2的精细定位[D]. 叶卫军.浙江师范大学 2013
[6]一个新的水稻叶色白化突变基因的图位克隆[D]. 张洪征.中国农业科学院 2013
[7]水稻无中叶脉突变体dl2的生理机制分析及中脉发育基因DL2的初步定位[D]. 车树刚.重庆大学 2012
[8]水稻叶色突变体的光合和生理生化特性研究[D]. 吕典华.西南大学 2010
本文编号：2912696
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/2912696.html
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