水稻叶片淀粉累积早衰突变体pls5的鉴定及基因定位

发布时间：2021-07-22 15:15

　　[目的]本研究旨在对水稻叶片淀粉累积早衰突变体pls5进行表型分析及基因定位,探讨水稻叶片早衰的分子机制。[方法]对pls5突变体进行田间农艺性状调查和光合速率测定;于抽穗期对倒2叶（无明显早衰表型）、倒3叶（出现早衰）和倒4叶（严重早衰表型）进行色素和活性氧含量测定,观察叶绿体超微结构;利用Real-time PCR对淀粉代谢和衰老相关基因进行表达分析,以及候选基因的图位克隆与测序。[结果]pls5突变体早期大田生长正常,早衰表型始于分蘖后期,至乳熟期所有叶片衰老。与野生型相比,pls5突变体色素含量和净光合速率极显著降低,同时每穗总粒数、结实率和千粒质量显著下降。倒3叶叶绿体中积累大量的淀粉粒,类囊体片层由于淀粉粒的大量积累被挤压到细胞膜周围;倒4叶叶绿体中积累大量嗜锇体,类囊体片层解体。同时,pls5中淀粉代谢和衰老相关基因的表达显著上调,活性氧积累。遗传分析表明,pls5的突变表型是由隐性单基因突变引起的;利用图位克隆将目标基因定位在第5染色体的长臂标记P7和P4之间,物理距离154 kb,共18个ORF;对区间内已报道基因ES5（Os05g0554400）测序,发现在第11个... 

【文章来源】：南京农业大学学报. 2020,43(03)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

野生型(WT)和突变体pls5的表型分析

相对野生型,突变体pls5的倒2～4叶,活性氧含量均极显著升高,分别升高17.2%、24.3%和43.7%(图2-B)。这表明pls5叶片ROS含量升高与总色素含量降低是吻合的。2.3 突变体pls5的叶绿体结构观察

与野生型相比,突变体pls5倒2叶的叶绿体结构无显著差异,含有正常的类囊体膜结构、少量的嗜锇体和淀粉粒(图3-A、B);但倒3叶的叶绿体积累了大量的淀粉粒,类囊体片层结构由于淀粉粒的大量积累被挤压到叶绿体细胞膜周围(图3-C、D);倒4叶的叶绿体积累了大量的嗜锇体,类囊体片层结构已解体(图3-E、F)。这些结果表明,突变体pls5的衰老可能与叶绿体淀粉粒的累积有关。图4 WT和pls5的淀粉合成和代谢相关基因的定量分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]一个水稻低温移栽白条纹突变体wltt的鉴定和基因定位[J]. 林添资,孙立亭,龚红兵,王益华,刘玲珑,赵志刚,江玲,万建民.  中国水稻科学. 2019(01)
[2]水稻叶片淀粉积累及早衰突变体esl9的鉴定与基因定位[J]. 肖艳华,陈新龙,杜丹,邢亚迪,张天泉,祝毛迪,刘明明,朱小燕,桑贤春,何光华.  作物学报. 2017(04)
[3]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]. 何旎清,柳周,张龙,白苏阳,田云录,江玲,万建民.  作物学报. 2015(08)
[4]水稻早衰突变体esl3的鉴定与基因定位[J]. 苗润隆,蒋钰东,廖红香,徐芳芳,何光华,杨正林,赵芳明,桑贤春.  作物学报. 2013(05)
[5]水稻种质资源光合速率及光合功能期的研究[J]. 曹树青,翟虎渠,杨图南,张荣铣,匡廷云.  中国水稻科学. 2001(01)



本文编号：3297390