水稻穗长基因PAL3的克隆及自然变异分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 尚江源

作者： 尚江源;淳雁;李学勇

作者机构：

关键词： 水稻;穗型;图位克隆;多肽转运蛋白;自然变异

期刊名称： 植物学报

ISSN： 1674-3466

年卷期： 2021 年 005 期

页码： 520-532

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 穗型是决定水稻（Oryza sativa）产量的关键因素之一。我们从粳稻品种圣稻808 （SD808）的EMS诱变突变体库中发现4份短穗突变体,这些突变体的穗长、一级枝梗数、二级枝梗数和穗粒数发生不同程度的降低。基因定位和图位克隆表明,这些突变体的表型受同一基因控制,将该基因命名为PAL3 （PANICLE LENGTH3）。PAL3编码一个含12个跨膜结构域的多肽转运蛋白。pal3-1和pal3-2的点突变造成保守区域的氨基酸发生非同义突变;pal3-3的点突变造成第1外显子和内含子拼接错误;pal3-4的点突变造成蛋白翻译提前终止,导致第12个跨膜域缺失。对PAL3进行单倍型分析,共鉴定出9个单倍型（Hap1–Hap9）,其中Hap1–Hap3为主要单倍型。Hap1以粳稻为主,Hap2同时包含籼稻和粳稻,Hap3则以籼稻为主。Hap1起源于普通野生稻（O. rufipogon）, Hap2和Hap3可能起源于一年生普通野生稻（O. nivara）。统计分析结果表明, Hap3的穗长显著高于Hap1和Hap2,其具有提高穗长的潜力。该研究揭示了多肽转运蛋白对水稻穗型的重要调控作用,为水稻穗型改良奠定了理论基础。

分类号： S511

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