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水稻黄绿叶突变体ygl11(t)的生理特性和基因克隆
  • ISSN号:1001-7216
  • 期刊名称:《中国水稻科学》
  • 时间:0
  • 分类:Q343.5[生物学—遗传学] Q785[生物学—分子生物学]
  • 作者机构:[1]上海市农业科学院作物育种栽培研究所,上海201403, [2]江苏省农业科学院粮食作物研究所/国家水稻改良中心南京分中心,南京210014
  • 相关基金:上海市水稻产业技术体系建设项目[沪农科产字(2014)第3号]; 上海市科委重点科技攻关项目(10391900602); 国家自然科学基金资助项目(31101131); 国家科技支撑计划重大项目(2011BAD16B03); 江苏省农业自主创新资金资助项目[CX(12)1003]
中文摘要:

在水稻品种南粳41中发现了一个黄绿叶自然突变体,经过多代连续自交形成了稳定的突变系,命名为ygl11(t),ygl11(t)整个生育期叶片都表现为黄绿色。对苗期、分蘖盛期、齐穗期突变体和野生型的叶绿素含量进行测定,ygl11(t)的叶绿素含量是野生型的45.7%~74.7%,叶绿素a含量是野生型的55.2%~87.5%,叶绿素b含量是野生型的12.5%~25.3%,ygl11(t)的类胡萝卜素的含量是野生型的62.3%~97.0%。ygl11(t)在分蘖盛期的净光合速率显著高于野生型,花后10d,ygl11(t)的净光合速率比野生型略低。对突变体叶片中叶绿体的超微结构进行观察,发现突变体叶绿体内的类囊体基粒片层数目减少且严重扭曲变形。遗传分析表明,ygl11(t)叶色性状受1对隐性核基因控制。利用SSR分子标记将YGL11(t)初步定位在水稻第10染色体的长臂上,进一步利用新开发的InDel和CAPS标记将YGL11(t)定位在58.1kb的物理距离内。对该区段内存在的开放阅读框进行序列分析,发现突变体ygl11(t)中编码叶绿素a氧化酶(chlorophyll a oxygenase 1)基因(OsCAO 1)的第9个外显子存在2个碱基缺失,从而导致提前出现终止密码子,初步分析OsCAO1即为YGL11(t)的候选基因。

英文摘要:

A spontaneous mutant showing yellow-green leaf throughout the growth period,designated as ygl11(t),was screened and identified from rice cultivar Nanjing 41.This mutant was grown for several generations and showed stable mutation phenotype. The ygl11(t) mutant has reduced chlorophyll accumulation and abnormal chloroplast development.The average contents of total chlorophyll,chlorophyll a,chlorophyll b,and carotene in the ygl11(t)mutant were 45.7%to 74.7%,55.2% to 87.5%,12.5% to 25.3%,and 62.3% to 97.0% of these in wild type,respectively,at the stages of seedling,tillering and heading.The leaf net photosynthetic rate of the ygl11(t)was significantly higher at maximum tillering stage and slightly lower at 10 days after flowering than that of wild type.Ultrastructure analysis revealed that the grana lamellae of chloroplast thylakoid were less in number and abnormally developed in the ygl11(t)mutant.Genetic analysis suggested that the phenotype of ygl11(t)was controlled by a recessive nuclear gene.YGL11(t)was prelimarily mapped on the long arm of rice chromosome 10,and was finally narrowed to a 58.1kb region containing six open reading frames(ORFs).All the six ORFs were amplified and sequenced.A 2-bp deletion was found in the 9th exon of the OsCAO1 gene,encoding a chlorophyll a oxygenase 1,which results in a premature stop codon and protein truncation in the ygl11(t)mutant.These results suggest that the OsCAO1 gene is the candidate of YGL11(t).

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期刊信息
  • 《中国水稻科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:农业部
  • 主办单位:中国水稻研究所
  • 主编:程式华
  • 地址:杭州市体育场路359号中国水稻研究所内
  • 邮编:310006
  • 邮箱:cjrs@263.net
  • 电话:0571-63370278
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7216
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1146/S
  • 邮发代号:32-94
  • 获奖情况:
  • 首届全国科技期刊评比二等奖,第二届全国优秀科技期刊评比三等奖,农业部浙江省优秀期刊,国家期刊奖百种重点期刊,百种中国杰出学术期刊,中国精品科技期刊,中国国际影响力优秀学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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