一個水稻D61基因等位突變體的表型分析及分子鑒定.pdf

1、水稻是世界上重要的糧食作物之一,隨著世界人口的增多,培育高產(chǎn)的水稻品種成為一個重要的育種目標。水稻的株高,尤其是水稻矮生性狀的研究可以為選育理想株型提供理論依據(jù),對培育高產(chǎn)水稻品種具有重要意義。已有的研究表明,植物的株高主要受到赤霉素(Gibberellin,GA)和油菜素類固醇(Brassinosteroid,BR)影響,與赤霉素和油菜素類固醇生物合成與信號傳導途徑相關(guān)的基因突變后均能造成植株的矮化。油菜內(nèi)酯是一種甾醇類植物生長調(diào)節(jié)劑

2、(BRs),在生物生長發(fā)育的多個進程中扮演著重要角色。本文介紹了一個具有直立葉片的典型半矮稈水稻突變體gsor300084。黑暗條件下的形態(tài)建成分析顯示,突變體gsor300084的中胚軸在黑暗條件下不會伸長。對野生型施加外源油菜素內(nèi)酯(BL)后,其胚芽鞘和根的伸長幅度與未施加BL的野生型相比有顯著的變化。然而,BL對突變體gsor300084的胚芽鞘和根的伸長幅度不會產(chǎn)生影響,這說明突變體gsor300084對BL不敏感。葉夾角分析結(jié)

3、果也顯示,突變體gsor300084對BL的敏感程度不及野生型。采用BSA(Bulked Segregation Analysis)法,利用突變體與秈稻品種Dular雜交構(gòu)建的F2群體進行基因定位,并且克隆了該基因,通過Rice Genome Annotation Project(水稻基因組注釋系統(tǒng))網(wǎng)站預(yù)測分析表明, gsor300084的突變基因是DWARF61(D61)基因的一個新的等位突變基因,突變發(fā)生在OsBRI1 LRRs結(jié)

4、構(gòu)域的單個堿基,使其編碼的第444位的氨基酸由色氨酸(W)變?yōu)榫彼?R)。D61編碼BRs的受體OsBRI1。利用在水稻原生質(zhì)體中轉(zhuǎn)入瞬時表達載體的亞細胞定位分析表明,野生型和突變體所編碼的OsBRI1蛋白都定位在細胞膜上。通過PyMOL軟件比對由CBS Prediction Servers網(wǎng)站預(yù)測(http://www.cbs.dtu.dk/services/)的野生型與突變體的電腦結(jié)構(gòu)模擬圖,發(fā)現(xiàn)W444R替換可能會影響LRRs結(jié)