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水稻ygl80黄绿叶突变体的遗传分析与目标基因精细定位
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:作物学报
  • 时间:2014
  • 页码:644-649
  • 分类:S512.1[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]四川农业大学水稻研究所,四川成都611130, [2]曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165
  • 相关基金:本研究由国家自然科学基金项目(31171533,31071402),四川省科技支撑计划项目(2012NZ0027),山东省自然科学基金项目(ZR2011CQ015)和山东省高等学校科技计划项目(J11LC22)资助.
  • 相关项目:水稻联乙烯还原酶基因OsDVR的图位克隆与功能分析
中文摘要:

通过化学诱变获得遗传稳定的水稻黄绿叶突变体ygl80。与野生型亲本10079相比,ygl80突变体在苗期和孕穗期叶片叶绿素分别下降76.64%和54.59%,类胡萝卜素含量分别下降53.85%和41.18%,成熟期株高、每株有效穗数、每穗着粒数、穗长和千粒重分别减少14.8%、16.5%、21.3%、9.1%和7.4%。遗传分析表明,ygl80的突变性状由1对隐性核基因控制。利用(ygl80/浙辐802)F2作为定位群体,将突变基因定位在第5染色体长臂InDel标记c2和c3之间,遗传距离分别为0.24cM和0.39cM,两标记之间的物理距离约为90kb,此区间内包含11个预测基因。基因组序列分析发现,ygl80突变体在编码叶绿素合酶的YGLI(LOC_oS05928200)基因编码区第5027碱基处(位于第14外显子),碱基C突变为碱基T,使编码蛋白序列第348位的脯氨酸(Pro)突变成亮氨酸(Leu)。该基因是已报道的水稻ygll黄绿叶突变基因的等位基因。ygl80突变体在整个生育期都表现为黄绿叶,而ygll突变体在苗期叶片黄化,中期慢慢转绿,后期叶色以及总叶绿素和类胡萝卜素的含量接近野生型,这可能是YGL1基因编码的叶绿素合酶蛋白的氨基酸不同突变位点造成的。

英文摘要:

A yellow-green leaf mutant ygl80 was isolated by chemical mutagenesis. Compared with the wild-type parent 10079, chlorophyll content of the ygl80 mutant decreased by 76.64% and 54.59%, and the carotenoid content decreased by 53.85% and 41.18% at the seedling and booting stages, respectively. In addition, plant height, number of productive panicles per plant, number of spikelets per panicle, panicle length and 1000-grain weight reduced by 14.8%, 16.5%, 21.3%, 9.1%, and 7.4%, respectively, at the maturity. Genetic analysis showed that the yellow-green leaf trait of the ygl80 mutant was controlled by one pair of recessive nuclear genes. Genetic mapping of the mutant gene was conducted by using 627 yellow-green leaf individuals from the F2 map- ping population ofygl80/Zhefu 802. Finally, the mutant gene was mapped between InDel markers C2 and C3 on the long arm of chromosome 5, with genetic distances of 0.24 cM and 0.39 cM, respectively, and with physical distance of 90 kb, in this region eleven predicted genes had been annotated. Sequencing analysis of these candidate genes between the mutant and its wild-type parent revealed a single base change (C5027T) of YGL1 (LOC_Os05g28200) gene for chlorophyll synthase resulted in a missense mutation (P348L) in the encoded product, suggesting that the ygl80 mutant gene is allelic to the ygll gene. The ygl80 mutant ex- hibited yellow-green trait throughout the growing period. But the ygll mutant showed yellow-green trait at seedling stage, then turned into green slowly, and its leaf color and chlorophyll and carotenoid contents almost closed to those of the wild-type parent during the later stage of growth. Different phenotypes of the two mutants may be caused by different mutational sites of genomic sequence of YGL1 gene encoding chlorophyll synthase.

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期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,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),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369