水稻矮化并花发育异常突变体dwarf and deformed flower 2(ddf2)的基因定位与候选基因分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张玲

作者： 张玲;郭爽;汪玲;张天泉;庄慧;龙珏臣;何光华;李云峰

作者机构：

关键词： 水稻;矮化;花器官;dwarf and deformed flower 2(ddf2);基因定位

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2015 年 48 卷 10 期

页码： 1873-1881

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】对一个同时导致营养和生殖器官发育异常的水稻突变体进行表型鉴定、基因定位和候选基因分析,为下一步的基因克隆与功能分析奠定基础。【方法】在水稻籼型恢复系602组织培养后代中,发现一个矮化并花发育异常突变体dwarf and deformed flower 2(ddf2)。抽穗期,以野生型为对照,对ddf2株高、主穗长、节间和功能叶的长宽等性状进行统计分析;同时利用冷冻切片等技术对茎、叶和花器官进行详细的形态和组织学分析。分别以西农1A和中花11为母本,以DDF2/ddf2杂合株系为父本构建2个F2群体进行遗传分析和基因定位,并对候选基因进行实时荧光定量PCR(real-time PCR)分析。【结果】相较于野生型,突变体各节间的长和茎粗均极显著降低,叶片极显著变短、变窄,同时花序也极显著变短。组织细胞学分析发现,突变体大叶脉数目和相邻2个大叶脉之间的小叶脉数都没有明显的变化,但相邻2个大叶脉之间的宽度明显减小,进一步比较2个小叶脉之间的叶肉细胞,发现在突变体中细胞数目和尺寸均显著降低;突变体茎秆维管束的数目与野生型相比没有明显的变化,但统计发现2个大维管束之间基本组织细胞的数量和细胞的大小都显著小于野生型,表明ddf2突变体茎、叶细胞分裂和膨胀都受到了抑制;此外,ddf2突变体的花器官特征发育受到了严重干扰:第一轮外稃顶部弯曲、内稃不同程度退化,第三轮雄蕊器官严重退化,部分甚至转化为雌蕊状器官,另外部分ddf2小穗的护颖过度发育,转变成稃片状,一些小穗还表现分生组织确定性的丢失,发育出2个以上的小花。遗传分析表明该突变性状受1对隐性基因控制。利用中花11/ddf2的1 024株F2分离群体,最终将DDF2精细定位在第11染色体短臂近着丝粒位置处,位于insertion/deletion(in/del)标记S-11和S-14之间,遗传距离分别为0.049和0.098c M,物理距离为90.295 kb,并与标记S-24共分离。分析定位区间的基因,发现共有MSU注释基因12个,其中一个编码Sec3_C蛋白的LOC_Os11g17600内部包含共分离标记S-24,进一步对该基因进行表达分析,发现该基因在突变体的叶、茎和穗中都表现出明显的下调,初步将LOC_Os11g17600作为DDF2候选基因。【结论】DDF2是一个同时控制水稻茎/叶和花器官发育的新基因。

分类号： S511

  • 相关文献

[1]一个水稻花器官数目突变体的遗传分析与基因定位. 李沛,李进波,夏明元,戚华雄. 2011

[2]水稻矮化小穗突变d18新等位基因的发现及生理功能分析. 徐江民,方云霞,曾龙军,徐娜,焦然,胡娟,马路,肖飒清,黄玲,胡江,饶玉春,王跃星. 2018

[3]一个水稻长护颖突变体的遗传分析和基因定位. 陈代波,占小登,吴超,沈希宏,吴伟明,高志强,程式华,曹立勇. 2010

[4]两个水稻生殖器官突变体的形态特征和遗传分析. 毛毕刚,刘华清,陈建民,陈在杰,彭永宏,王锋. 2008

[5]水稻新裂颖突变体sg1的遗传分析与基因定位. 曾生元,郭旻,李荣德,盛生兰,龚红兵,严长杰. 2015

[6]水稻花器官发育基因的研究进展. 刘坚,郭龙彪,钱前. 2007

[7]高温胁迫对水稻花器官及稻米品质影响的研究进展. 赵启辉,马廷臣,夏加发,王元垒,赵宝,王青,朱昌兰,李泽福. 2013

[8]水稻条斑和颖花异常突变体st-fon的鉴定与遗传分析. 李婷,曲广林,黄文娟,何忠全,李仕贵. 2012

[9]花期高温对水稻花器官性状和结实的影响. 黄福灯,曹珍珍,李春寿,陆艳婷,潘刚,程方民. 2016

[10]一个水稻颖花器官突变体的形态解剖分析(英文). 朱立煌,谢戎,谢灿,金良. 2000

[11]水稻花器官发育的遗传研究进展. 李进波,万丙良,戚华雄. 2010

[12]水稻鸟嘴状颖壳突变体bsg1的稻米品质特性研究. 叶胜海,周涯,陆艳婷,翟荣荣,金庆生,张小明. 2015

[13]水稻花器官发育的分子机理. 王建军,王才林. 2013

[14]籼型常规早稻穗分化期低温对颖花形成和籽粒充实的影响. 曾研华,张玉屏,向镜,王亚梁,陈惠哲,朱德峰. 2015

[15]花期夜温升高对水稻颖花开放及籽粒结实的影响. 张文倩,王亚梁,朱德峰,陈惠哲,向镜,张义凯,张玉屏. 2019

[16]水稻小G蛋白OsPra2基因的克隆及功能分析. 赵志强,傅亚萍,杨鹍,张玉满,颜永胜,方荣祥,孙宗修,陈晓英. 2008

[17]水稻垩白形成的生理和遗传机制. 刘霞,付艳苹,朱晔荣,李艳萍,王勇. 2007

[18]水稻苯达松敏感致死基因bel的初步定位. 朱磊,朱友林,余潮,张集文. 2005

[19]水稻紫鞘染色体片段代换系Z519的鉴定及PSH1候选基因分析. 周可,李燕,王世明,崔国庆,杨正林,何光华,凌英华,赵芳明. 2017

[20]水稻叶片早衰突变体ospls3的生理特征和基因定位. 龚盼,黎坤瑜,黄福灯,韦荔全,杨茜,程方民,潘刚. 2016

作者其他论文 更多>>

微信小程序