水稻htd1等位突变体的鉴定及其对粒型的调控作用

文献类型： 中文期刊

第一作者： 杨宇琪

作者： 杨宇琪;张芷宁;刘隽;唐璐瑶;魏毅铤;农雯;尹璐;李三峰;段朋根;王跃星;饶玉春

作者机构：

关键词： 水稻;粒型;OsHTD1;独脚金内酯

期刊名称： 生物工程学报

ISSN： 1000-3061

年卷期： 2025 年 41 卷 007 期

页码： 2789-2802

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 水稻是世界第一大粮食作物,其产量和品质直接关系到粮食安全和人类健康.水稻粒型是决定产量的重要因素之一,长期以来受到研究人员的广泛关注.为进一步研究水稻粒型的调控机制,本研究以粳稻品种'中花11'('ZH11')为背景,通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变获得了一个多蘖矮杆小粒突变体htd1,并对其粒型调控机制进行了深入研究.遗传分析表明htd1的表型受到单隐性基因控制,使用突变位点图谱(mutation site map,Mutmap)方法鉴定候选基因为OsHTD1,该基因编码类胡萝卜素裂解双加氧酶,参与独脚金内酯(strigolactone,SL)的合成,htd1中SL含量相比'ZH11'显著降低.细胞学分析表明,突变体籽粒变小是由于颖壳细胞长度和宽度减小所致,进一步通过CRISPR/Cas9基因编辑技术验证HTD1基因的功能,基因敲除植株表现出与突变体相似的粒型.此外,基因表达分析显示,突变体中多个粒型相关基因的表达量发生显著变化,表明HTD1可能与其他粒型调控基因存在关联.本研究为水稻粒型的调控机制研究提供了新的理论依据,并为水稻高产育种提供了潜在的基因资源.

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