一株水稻Ds插入半矮稈突變體(sdwrky)的表型和分子鑒定研究.pdf

1、水稻（Oryza sativa L.）既是世界上最重要的糧食作物之一，也被公認(rèn)為禾本科植物的分子生物學(xué)研究的模式植物。近年來，隨著水稻基因組測序工作的基本完成，水稻基因組學(xué)研究由結(jié)構(gòu)基因組學(xué)時代進(jìn)入功能基因組學(xué)時代。開展水稻重要農(nóng)藝性狀相關(guān)基因的定位、克隆和功能分析等方面的研究，對于水稻和其它禾本科植物都具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價值。株高是水稻等禾本科作物的重要農(nóng)藝性狀之一。目前，有關(guān)水稻株高分子機(jī)制的研究成果，多數(shù)是通過對水稻矮稈

2、和半矮稈突變體的基因克隆實現(xiàn)的。
　　 在篩選水稻Ds插入突變體的過程中，我們發(fā)現(xiàn)一株半矮稈突變體（sdwrky）。與野生型水稻相比，sdwrky突變體表現(xiàn)為種子萌發(fā)遲緩約1天、抽穗期提前約5天、葉色深綠、葉角張大、腋芽生長旺盛并形成有效分蘗、株高約為野生型的81％、對赤霉素敏感。突變體與野生型株高的差異來源于節(jié)間長度和穗長兩個方面的不同。
　　 我們采用TAIL-PCR技術(shù)，從sdwrky突變體擴(kuò)增并分離到Ds側(cè)翼序列

3、。以Ds側(cè)翼序列為待查詢序列進(jìn)行NCBI-BLAST在線分析，發(fā)現(xiàn)Ds插入于sdwrky突變體4號染色體Os04g0597300（sdwrky）基因，導(dǎo)致sdwrky基因突變。以O(shè)s04g0597300（sdwrky）基因編碼的氨基酸序列為查詢序列，通過在線檢索分析Pfarn(http://pfam.sanger.ac.uk/);GRAMENE(http://gramcne.agrinome.org/),RAP-DB(http://ra

4、pdb.dna.affrc.go.jp/),Rice Genome Annotation Project(http://rice.plantbiology.msu.edu/)等數(shù)據(jù)庫，表明sdwrky基因編碼一種包含WRKY結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)(SDWRKY)，推測SDWRKY可能存在兩種機(jī)調(diào)控水稻種子萌發(fā)、幼苗生長以及節(jié)間伸長：(1)SDWRKY可能抑制其它WRKY轉(zhuǎn)錄因子（如OsWRKY71和OsWRKY51）的功能活性；(2)SDWRK

5、Y可能是水稻糊粉層細(xì)胞內(nèi)ABA和GA信號傳導(dǎo)途徑中共同的抑制因子。
　　 在對sdwrky突變體的鑒定過程中，我們發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象，sdwrky突變體的后代發(fā)生遺傳分離，即：在467株T2代分離群體中，分離出現(xiàn)145株致死性黃化幼苗突變體（lysrccl）。遺傳分析表明，lysrccl突變體受一對隱性核基因控制。
　　 采用TAIL-PCR技術(shù)，分離得到Ds插入位點的側(cè)翼序列。以Ds側(cè)翼序列為待查詢序列進(jìn)行NCBI-B

6、LAST在線分析，發(fā)現(xiàn)Ds插入于sdwrky突變體3號染色體Os03g0599600(lysrccl）基因，導(dǎo)致lysrccl基因突變。以O(shè)s03g0599600（lysrccl)基因編碼的氨基酸序列為查詢序列，通過在線檢索分析Pfam(http://pfam.sanger.ac.uk/);GRAMENE(http://gramene.agrinome.org/),RAP-DB(http://rapdb.dna.affrc.go.jp/