水稻紫鞘染色體片段代換系Z519的鑒定及PSH1候選基因分析
本文選題:水稻 切入點(diǎn):染色體片段代換系 出處:《作物學(xué)報(bào)》2017年07期
【摘要】:花青素是廣受人們喜愛(ài)的植物色素,在食品加工、雜種純度鑒定中具有重要的作用。本研究鑒定了一個(gè)以日本晴為受體、優(yōu)良紫鞘恢復(fù)系R225為供體親本的紫鞘水稻染色體片段代換系Z519。Z519共含有16個(gè)代換片段,分布于除第10染色體外的其他11條染色體,平均長(zhǎng)度為6.85 Mb。Z519在芽鞘3 mm時(shí)鞘尖呈現(xiàn)紫色,其后在葉鞘、葉緣、莖維管束和柱頭等部位出現(xiàn)紫色線條,而日本晴各部位均為綠色。Z519葉鞘中花青素含量極顯著高于日本晴,劍葉中沒(méi)有顯著差異。與受體日本晴相比,Z519的株高顯著降低,千粒重、主穗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)顯著增加,有效穗數(shù)、主穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)率無(wú)顯著差異。進(jìn)一步以日本晴與Z519雜交產(chǎn)生的F1和F2群體對(duì)紫鞘基因進(jìn)行了遺傳分析和分子定位。該紫鞘表型受顯性單基因控制,位于第1染色體In Del標(biāo)記L03和SSR標(biāo)記L01之間37.8 kb的區(qū)域,被命名為PSH1。對(duì)該區(qū)間進(jìn)行候選基因預(yù)測(cè)和測(cè)序,Z519在一個(gè)編碼質(zhì)體ATP/ADP轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的LOC_Os01g45910基因第一外顯子的第238~252堿基的GTG重復(fù)區(qū)又多插入了GTG 3個(gè)堿基,導(dǎo)致增加了一個(gè)甘氨酸。q RT-PCR結(jié)果進(jìn)一步表明其表達(dá)量在Z519中明顯降低,初步確定LOC_Os01g45910是PSH1的候選基因。該研究為PSH1調(diào)控花青素的分子機(jī)制奠定了良好基礎(chǔ)。
[Abstract]:Anthocyanins are popular plant pigments and play an important role in food processing and purity identification of hybrids.In this study, the chromosome fragment substitution line (Z519.Z519) of purple sheath rice with Nippon as receptor and a fine purple sheath restorer line R225 as donor parent was identified as a total of 16 substitution fragments, distributed in 11 chromosomes except chromosome 10.The average length of 6.85 Mb.Z519 was purple at 3 mm coleoptile, and purple lines appeared in leaf sheath, leaf margin, stem vascular bundle and stigma. However, the anthocyanin content in leaf sheath of Japanese sunny area was significantly higher than that of Japanese sunny leaf sheath.There was no significant difference in the flag leaf.The plant height of ZZ519 was significantly lower than that of the recipient Nippon, the 1000-grain weight, the total grain number of main panicle and the number of solid kernels were significantly increased, but there was no significant difference in effective panicle number, main panicle length and seed setting rate.Further genetic analysis and molecular mapping of the purple sheath gene were carried out in F1 and F2 populations from Nippon and Z519 hybrids.The phenotype of the purple sheath is controlled by a dominant single gene and is located in the region of 37.8 kb between in Del marker L03 and SSR marker L01 on chromosome 1, and is named PSH1.The candidate genes were predicted and sequenced. Three more GTG bases were inserted into the GTG repeat region of the first exon of the LOC_Os01g45910 gene of a plastid ATP/ADP transporter.The results showed that the expression of glycine. Q RT-PCR was significantly decreased in Z519. It was confirmed that LOC_Os01g45910 was a candidate gene for PSH1.This study laid a good foundation for the molecular mechanism of anthocyanin regulation by PSH1.
【作者單位】: 西南大學(xué)水稻研究所/轉(zhuǎn)基因植物與安全控制重慶市市級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;貴州省茶葉研究所;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(SQ2016ZY03001818)的“水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用創(chuàng)新技術(shù)研究”課題(2016YFD0101107) 重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室能力提升項(xiàng)目(cstc2014pt-sy80001)資助~~
【分類號(hào)】:S511
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1714049
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