水稻粉質皺縮胚乳突變體fse4的表型分析與基因克隆

杜溢墨 潘天 田云錄 劉世家 劉喜 江玲 張文偉 王益華 萬建民

水稻粉質皺縮胚乳突變體的表型分析與基因克隆

杜溢墨 潘天 田云錄 劉世家 劉喜 江玲 張文偉 王益華*萬建民

（南京農業大學 作物遺傳與種質創新國家重點實驗室/農業部長江中下游粳稻生物學與遺傳育種重點實驗室/江蘇省現代作物生產中心/江蘇省植物基因工程技術研究中心，南京 210095；*通訊聯系人，E-mail: yihuawang@njau.edu.cn）

水稻種子主要以淀粉形式儲藏能量。淀粉合成需要多種酶類和調控因子參與，機制較為復雜。本研究利用水稻胚乳發育缺陷突變體，克隆和鑒定新的調控淀粉合成相關基因，旨在為研究淀粉合成及其調控提供理論依據。從化學誘變劑甲基亞硝基脲（1-methyl-1-nitroso-urea, MNU）處理的寧粳3號(Ningjing 3, WT)突變體庫中篩選到一個能穩定遺傳的胚乳粉質皺縮突變體，命名為()。與秈稻品種Dular雜交獲得F1種子（F2），通過圖位克隆的策略確定候選基因。利用雜合植株（）分離出的粉質種子，觀察形態學特征，分析其理化性質。使用掃描電鏡和半薄切片技術觀察胚乳結構。使用qRT-PCR和免疫印跡分析淀粉合成相關基因表達模式和淀粉合成相關酶類的蛋白積累量。利用全自動氨基酸分析儀測定成熟胚乳各氨基酸含量。突變體籽粒寬度、厚度以及千粒重顯著下降，同時胚乳中總淀粉、總蛋白、直鏈淀粉含量亦顯著下降，而脂肪含量顯著上升；淀粉黏度、崩解值和消減值顯著低于野生型。突變體中多為單粒型淀粉顆粒，且排列分散。……