文献类型： 中文期刊

作者： 陈驰 ¹ ; 陈代波 ² ; 孙志豪 ² ; 彭泽群 ² ; Adil Abbas ² ; 贺登美 ² ; 张迎信 ² ; 程海涛 ¹ ; 于萍 ² ; 马兆慧 ¹ ; 宋建 ³ ; 曹立勇 ² ; 程式华 ² ; 孙廉平 ² ; 占小登 ² ; 吕文彦 ¹ ;

作者机构： 1.沈阳农业大学农学院

2.中国水稻研究所/国家水稻改良中心/浙江省超级稻研究重点实验室/水稻生物学国家重点实验室

3.浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所

关键词： 水稻;隐性核雄性不育;ap90;Mut-Map;表达模式分析

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2022 年 48 卷 007 期

页码： 1569-1582

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 通过甲基磺酸乙酯(Ethyl Methyl Sulfone,EMS)诱变籼稻恢复系中恢8015(Zhonghui 8015,wild-type,WT)筛选获得了一个性状稳定的典败型雄性不育突变体材料abortive pollen 90(ap90).突变体ap90与野生型中恢8015在株高、株型、分蘖数、抽穗期等农艺性状上无显著差异,但花药瘦小、呈淡乳黄色、花粉完全典败.花药发育不同阶段的半薄切片观察结果显示,ap90突变体内的花药壁细胞发育异常,主要表现为绒毡层细胞降解异常,小孢子细胞在有丝分裂阶段无法形成正常的花粉壁结构、无法完成淀粉充实过程,最终小孢子细胞退化成细线状、花药亦无法开裂.花药和花粉外壁扫描电镜观察结果显示,突变体ap90的花药外壁皱缩,角质层排列更紧密;花药内壁乌氏体形状不规则、排列紧密而混乱;花粉细胞呈干瘪状,花粉外壁表面的孢粉素形态异常、呈不规则排列.遗传分析表明,ap90突变性状受1对隐性核基因控制,基因的初步定位将该突变位点定位于水稻7号染色体长臂RM21421和RM21435之间491.73 kb区间内;进一步的Mut-Map测序分析证实该区间内LOC_Os07g22850的第2个外显子区存在1个37 bp的缺失和1处单碱基替换,使得其编码序列发生移码、转录和翻译提前终止,导致出现ap90中的花粉完全典败和小穗不育表型.表达模式分析结果显示,该基因在花药中特异表达,OsAP90蛋白主要定位在内质网上.qPCR检测结果表明,ap90突变体中许多雄性不育相关基因的表达量受到了该突变位点的影响,进一步证明OsAP90在水稻花药发育的乌氏体形成、花粉壁发育中有重要作用.