淡黃葉水稻葉綠素合成的分子機制研究.pdf

1、植物葉色的多態(tài)性被廣泛應用于園林美化。近來利用種植不同葉色的水稻所組成的田間圖畫也成為了觀光農業(yè)的熱點之一。利用葉色標記可作為雜交水稻不育系的標記性狀運用于雜交制種是目前雜交水稻育種的一個重要方向，其意義在于在雜交制種生產中，根據幼苗期葉色在秧田除去非不育系的混雜株，在制種田插秧后，根據葉色在苗期去除前一季落粒谷長出的苗，省去了到抽穗開花期不育系大田除雜的繁重勞動，同時可提高雜交種子純度。本實驗室育成的水稻淡黃葉不育系KT27S是湖南省

2、審定的第一個葉色標記溫敏不育系。前期研究表明，該不育系生長正常，在強光照條件下具有比正常綠色葉水稻更高的光合速率，沒有光飽點和“午休現(xiàn)象”，其淡黃葉性狀是由于葉綠素含量比正常葉色水稻降低50％所致。但有關淡黃葉不育系葉綠素含量降低的分子機制還沒有揭示。
　　本論文以H628S為對照，以淡黃葉KT27S為材料，研究淡黃葉葉綠素含量降低的生化機制及其相關的基因，旨在揭示淡黃葉性狀的分子機理，促進對該性狀的應用。主要結果如下:
　

3、　1.通過對葉綠素合成途徑各前體物質含量比較分析發(fā)現(xiàn)，淡黃葉的原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)含量比正常葉色對照高，而鎂原卟啉(Mg-Proto)含量顯著比對照低，隨后合成的Pchlide、Chla、Chl b都低于對照。該研究結果表明，影響淡黃葉水稻葉綠素合成減少的關鍵酶是將原卟啉Ⅸ轉變?yōu)殒V原卟啉的鎂離子螯合酶。
　　2.通過淡黃葉KT27S與和野生型H628S的鎂離子螯合酶的活性比較，淡黃葉KT27S鎂離子螯合酶活性比對照低5.65倍

4、。
　　3.鎂離子螯合酶由D、I、H三亞基組成，通過對3個亞基序列基因克隆并測序得知，淡黃葉鎂離子螯合酶D亞基基因序列的第1883位由胸腺嘧啶T突變?yōu)榘奏，氨基酸L628突變?yōu)镾628。并通過預測比對鎂離子螯合酶D亞基二級結構，發(fā)現(xiàn)其中α-螺旋(Helices)、β-折疊（Strands）以及無規(guī)卷曲(Coils)的數(shù)值均存在差異，鎂離子螯合酶D亞基突變位點的二級結構構象存在著明顯變化。該構象變化可能是導致鎂離子螯合酶催化原卟