水稻分蘖角度是构建理想株型的关键因素,雄性不育株系是杂交水稻育种的重要种质资源。为进一步解析分蘖角度和花粉发育的调控机制,本研究通过农艺性状调查、育性检测、扫描和透射电镜观察等方法,比较野生型S40和经甲基磺酸乙酯(EMS)诱...水稻分蘖角度是构建理想株型的关键因素,雄性不育株系是杂交水稻育种的重要种质资源。为进一步解析分蘖角度和花粉发育的调控机制,本研究通过农艺性状调查、育性检测、扫描和透射电镜观察等方法,比较野生型S40和经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变得到的散生雄性不育突变体lpms1(lazy and partially male sterile 1)的表型差异。结果表明,与野生型相比,lpms1突变体的分蘖角度增大,育性降低,并伴随株高、粒长、穗粒数、结实率和千粒重等重要性状不同程度降低。扫描和透射电镜观察到lpms1的成熟花粉粒表面皱缩、空瘪,内容物不充实,花粉壁异常。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)结果显示,lpms1突变会引起花粉发育相关基因的表达发生差异。遗传分析结果表明,lpms1是单基因隐性突变。利用株型紧凑材料与lpms1杂交构建F_(2)群体,结合分离群体分组分析测序方法(BSA-seq)和图位克隆方法进行基因定位。最终,LPMS1基因定位于第5号染色体插入缺失(Indel)标记A3与A4之间298 kb的范围内,该区间有38个开放阅读框(ORFs),但无分蘖角度和花粉发育相关基因报道。LPMS1是新的分蘖角度和花粉发育基因,该基因突变会同时引起水稻分蘖角度增加、育性降低。本研究结果为水稻分蘖角度和花粉发育的调控机制研究以及水稻株型和育性改良种质的创制提供了新的遗传资源。展开更多
为研究穗发育相关基因的分子机制,对水稻“武运粳7号”辐射诱变,筛选到1个短穗小粒突变体spsg(short panicle and small grain),调查统计了该突变体的各项农艺性状,对其粒子进行扫描电镜观察,利用图位克隆技术对目的基因进行精细定位、...为研究穗发育相关基因的分子机制,对水稻“武运粳7号”辐射诱变,筛选到1个短穗小粒突变体spsg(short panicle and small grain),调查统计了该突变体的各项农艺性状,对其粒子进行扫描电镜观察,利用图位克隆技术对目的基因进行精细定位、测序鉴定及穗长相关的单倍型分析.结果表明:与野生型对照相比,突变体spsg的一级枝梗数和每穗粒数显著下降,粒长和粒宽均变小,导致穗长显著变短;该突变体的籽粒颖壳表皮细胞的长度变短;目的基因定位在水稻第11号染色体的190 kb区间内,对候选基因的测序发现,SP1(short panicle 1)基因的编码区因缺失11个碱基而发生移码突变,spsg是SP1基因的1个新等位变异;SPSG基因在籼、粳型水稻品种间存在明显的分化,籼稻品种的单倍型穗长显著优于粳稻品种.研究结果为深入解析水稻穗发育的分子机制提供了一定的理论依据.展开更多
文摘水稻分蘖角度是构建理想株型的关键因素,雄性不育株系是杂交水稻育种的重要种质资源。为进一步解析分蘖角度和花粉发育的调控机制,本研究通过农艺性状调查、育性检测、扫描和透射电镜观察等方法,比较野生型S40和经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变得到的散生雄性不育突变体lpms1(lazy and partially male sterile 1)的表型差异。结果表明,与野生型相比,lpms1突变体的分蘖角度增大,育性降低,并伴随株高、粒长、穗粒数、结实率和千粒重等重要性状不同程度降低。扫描和透射电镜观察到lpms1的成熟花粉粒表面皱缩、空瘪,内容物不充实,花粉壁异常。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)结果显示,lpms1突变会引起花粉发育相关基因的表达发生差异。遗传分析结果表明,lpms1是单基因隐性突变。利用株型紧凑材料与lpms1杂交构建F_(2)群体,结合分离群体分组分析测序方法(BSA-seq)和图位克隆方法进行基因定位。最终,LPMS1基因定位于第5号染色体插入缺失(Indel)标记A3与A4之间298 kb的范围内,该区间有38个开放阅读框(ORFs),但无分蘖角度和花粉发育相关基因报道。LPMS1是新的分蘖角度和花粉发育基因,该基因突变会同时引起水稻分蘖角度增加、育性降低。本研究结果为水稻分蘖角度和花粉发育的调控机制研究以及水稻株型和育性改良种质的创制提供了新的遗传资源。
文摘为研究穗发育相关基因的分子机制,对水稻“武运粳7号”辐射诱变,筛选到1个短穗小粒突变体spsg(short panicle and small grain),调查统计了该突变体的各项农艺性状,对其粒子进行扫描电镜观察,利用图位克隆技术对目的基因进行精细定位、测序鉴定及穗长相关的单倍型分析.结果表明:与野生型对照相比,突变体spsg的一级枝梗数和每穗粒数显著下降,粒长和粒宽均变小,导致穗长显著变短;该突变体的籽粒颖壳表皮细胞的长度变短;目的基因定位在水稻第11号染色体的190 kb区间内,对候选基因的测序发现,SP1(short panicle 1)基因的编码区因缺失11个碱基而发生移码突变,spsg是SP1基因的1个新等位变异;SPSG基因在籼、粳型水稻品种间存在明显的分化,籼稻品种的单倍型穗长显著优于粳稻品种.研究结果为深入解析水稻穗发育的分子机制提供了一定的理论依据.
