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水稻ygl98黄绿叶突变基因的精细定位与遗传分析
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:作物学报
  • 时间:2011
  • 页码:991-997
  • 分类:S882.6[农业科学—特种经济动物饲养;农业科学—畜牧兽医]
  • 作者机构:[1]四川农业大学水稻研究所,四川成都611130, [2]四川农业大学/西南作物基因资源与遗传改良教育部重点实验室,四川成都611130
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(31071402);;国家转基因生物新品种培育科技重大专项(2009ZX08009-072B)资助
  • 相关项目:一个新的水稻黄化转绿标记基因的图位克隆
中文摘要:

通过EMS诱变获得1份遗传稳定的水稻黄绿叶突变体ygl98,该突变体整个生育期呈黄绿色。与野生型相比,突变体的叶绿素和类胡萝卜素含量分别下降45.3%和45.6%,有效穗数和结实率分别减少14.4%和10.7%,株高降低7.4%。透射电镜观察表明,ygl98突变体的叶绿体形状不规则,叶绿体中有许多空的囊泡状结构,类囊体数目减少,每个基粒仅由少数几个类囊体垛叠而成。遗传分析表明,ygl98的突变性状由1对隐性核基因控制。利用(ygl98/浙辐802)F2作为定位群体,将突变基因定位在第3染色体长臂InDel标记I3和I4之间,遗传距离分别为0.07cM和0.19cM,两标记之间的物理距离约为44.2kb,此区间内包含8个预测基因。基因组序列分析发现,ygl98突变体在编码镁离子螯合酶ChlD亚基的OsChlD基因编码区第1522碱基处(位于第10外显子),碱基G突变为碱基A,从而造成编码蛋白序列第508位的丙氨酸(Ala)突变成苏氨酸(Thr)。该基因是已报道的水稻黄绿叶基因Chlorina-1的等位基因,但突变体表型有明显区别,Chlorina-1突变体在2~3周龄幼苗时开始出现黄绿叶,且该黄绿叶性状仅在苗期表现,而ygl98突变体整个生育期都表现为黄绿叶,这可能是OsChlD基因组序列的突变位点不同造成的。

英文摘要:

A yellow-green leaf mutant ygl98 was isolated by chemistry mutagenesis.The whole plant of the mutant exhibited yellow-green trait throughout the growing period.Compared to its wild-type parent 10079,the contents of chlorophyll and carotenoid decreased by 45.3% and 45.6%;and at maturity,the number of productive panicles per plant,seed setting rate and plant height reduced by 14.4%,10.7%,and 7.4%,respectively.The result of electron microscopic observation revealed that the chloroplasts in the ygl98 mutant were out-of-shape.A lot of cystic structures and poor thylakoids were observed in the chloroplasts of the ygl98 mutant,and grana stacks appeared to be less dense compared to those of the wild type.Genetic analysis showed that the yellow-green leaf trait of the ygl98 mutant was controlled by one pair of recessive nuclear genes.Genetic mapping of the mutant gene was conducted using 771 yellow-green leaf individuals from the F2 mapping population of ygl98/Zhefu 802.Finally,the mutant gene was mapped between InDel markers I3 and I4 on the long arm of chromosome 3,with genetic distances of 0.07 and 0.19 cM,respectively,and with physical distance of 44.2 kb,in which eight predicted genes had been annotated.Sequencing analysis of these candidate genes between the mutant and its wild-type revealed the single base change (G1522A) of the gene for magnesium-chelatase ChlD subunit resulted in a missense mutation (A508T) in the encoded product.The same gene mutation caused by OsChlD (Chlorina-1) was documented previously.The Chlorina-1 mutant displays a severe yellowish-green leaf phenotype only at the seedling stage,and the abnormal leaf color is first observed on the leaves of 2- to 3-week-old seedlings,while the ygl98 mutant exhibits yellow-green trait throughout the growing period.The different phenotypes of the two mutants may be caused by different mutational sites of OsChlD genomic sequence.

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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