水稻苗期低温失绿的遗传分析及基因定位

【摘要】： 叶色突变(叶绿素突变)在水稻中比较常见。根据突变表型可将叶色突变体分为白化、黄化、绿白、黄绿、条纹等8种类型。另外,根据突变的致死性,可将叶色突变体分为致死型和非致死型。非致死型突变体主要包括花斑叶突变体,部分程度失绿突变体和受温度与发育调控的叶色突变体。籼稻品种Dular是一种受温度和发育进程共同控制的叶色变异植株。在早季低温条件下,Dular的幼苗(三叶期前)表现出白化失绿,而粳稻品种Lement幼苗表现正常绿色。 本研究以Lement为对照,测定了Dular在白化时(≤20℃)和复绿后(＞22℃)植株的叶绿素含量。结果发现,Dular在白化时的叶绿素含量仅为0.05(SPAD);随着温度的升高,Dular逐渐恢复正常,其叶绿素含量(20.29)与对照Lement(20.40)相当。说明Dular苗期的突变表型不会对植株的后期生长产生太大的影响。 用透射电镜观察了Dular的叶绿体在不同温度及表型下的结构变化。结果发现,Dular在白化时的叶绿体不能正常发育,仅有囊泡状结构;而复绿后其叶绿体的结构也恢复正常,与Lement的正常叶绿体结构一致。说明在白化时期,突变体的叶绿体结构发生了改变。 以Lement和Dular作亲本构建了一个F_2群体。在早季低温条件下,该群体表现为正常绿色和低温失绿分离,分离比率经x~2测验符合3:1,正常绿苗对白化苗显性,符合孟德尔的单基因遗传。将该突变基因暂时命名为苗期低温失绿(cold-inducedseedling chlorosis),缩写为cisc(t)。利用该群体,采用集团分离分析(BSA)法将cisc(t)定位在9号染色体上。通过对F_2群体中2800个典型的白化单株进行分析,将该基因定位在微卫星标记RM24545和RM24554之间,大约136kb的区间内。