水稻圓粒基因RS的鑒定和定位

陳雅萍 繆 榮 劉 喜 陳本佳 蘭 杰 馬騰飛 王益華 劉世家 江 玲

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水稻圓粒基因的鑒定和定位

陳雅萍 繆 榮 劉 喜 陳本佳 蘭 杰 馬騰飛 王益華 劉世家 江 玲*

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/ 江蘇省植物基因工程技術(shù)研究中心, 江蘇南京 210095

闡明水稻籽粒大小相關(guān)基因的遺傳和分子機(jī)制對水稻產(chǎn)量形成具有重要意義。利用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate, EMS)誘變粳稻品種“寧粳3號”篩選獲得圓粒突變體()。遺傳分析表明, 突變體圓粒表型由單隱性核基因控制。穎殼掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),籽粒變圓主要是細(xì)胞數(shù)目改變導(dǎo)致的。在突變體中, 細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)較野生型顯著升高。將定位在第3染色體短臂標(biāo)記RM3413與N3-5之間, 物理距離約589 kb。突變影響B(tài)R信號途徑, 改變了粒型相關(guān)基因的表達(dá)。本研究有助于闡明水稻籽粒發(fā)育的分子機(jī)制。

水稻; 圓粒突變體; 表型分析; 基因定位

水稻產(chǎn)量是一個(gè)復(fù)雜的性狀, 與單株穗數(shù)、每穗粒數(shù)及粒重等有關(guān), 而粒重與粒長、粒寬、粒厚等相關(guān)。所以, 優(yōu)化籽粒形狀對提高水稻產(chǎn)量至關(guān)重要[1]。

參與水稻粒型大小的調(diào)控途徑眾多, 如植物激素、泛素化蛋白酶體途徑、G-蛋白信號、表觀遺傳學(xué)途徑等。粒長粒重主效基因?qū)αＶ仄鹭?fù)調(diào)控作用[2];編碼一個(gè)環(huán)型E3泛素連接酶, 位于細(xì)胞質(zhì)中將其底物錨定到蛋白酶體進(jìn)行降解, 可負(fù)調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂[3];通過促進(jìn)細(xì)胞分裂和細(xì)胞膨大調(diào)控籽粒大小[4]; 非洲稻通過調(diào)控外穎和內(nèi)穎縱向細(xì)胞的伸長……