[目的]本研究旨在對水稻葉片淀粉累積早衰突變體pls5進行表型分析及基因定位,探討水稻葉片早衰的分子機制。[方法]對pls5突變體進行田間農(nóng)藝性狀調(diào)查和光合速率測定;于抽穗期對倒2葉（無明顯早衰表型）、倒3葉（出現(xiàn)早衰）和倒4葉（嚴重早衰表型）進行色素和活性氧含量測定,觀察葉綠體超微結(jié)構(gòu);利用Real-time PCR對淀粉代謝和衰老相關基因進行表達分析,以及候選基因的圖位克隆與測序。[結(jié)果]pls5突變體早期大田生長正常,早衰表型始于分蘗后期,至乳熟期所有葉片衰老。與野生型相比,pls5突變體色素含量和凈光合速率極顯著降低,同時每穗總粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量顯著下降。倒3葉葉綠體中積累大量的淀粉粒,類囊體片層由于淀粉粒的大量積累被擠壓到細胞膜周圍;倒4葉葉綠體中積累大量嗜鋨體,類囊體片層解體。同時,pls5中淀粉代謝和衰老相關基因的表達顯著上調(diào),活性氧積累。遺傳分析表明,pls5的突變表型是由隱性單基因突變引起的;利用圖位克隆將目標基因定位在第5染色體的長臂標記P7和P4之間,物理距離154 kb,共18個ORF;對區(qū)間內(nèi)已報道基因ES5（Os05g0554400）測序,發(fā)現(xiàn)在第11個... 

【文章來源】：南京農(nóng)業(yè)大學學報. 2020,43(03)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

野生型(WT)和突變體pls5的表型分析

相對野生型,突變體pls5的倒2～4葉,活性氧含量均極顯著升高,分別升高17.2%、24.3%和43.7%(圖2-B)。這表明pls5葉片ROS含量升高與總色素含量降低是吻合的。2.3 突變體pls5的葉綠體結(jié)構(gòu)觀察

與野生型相比,突變體pls5倒2葉的葉綠體結(jié)構(gòu)無顯著差異,含有正常的類囊體膜結(jié)構(gòu)、少量的嗜鋨體和淀粉粒(圖3-A、B);但倒3葉的葉綠體積累了大量的淀粉粒,類囊體片層結(jié)構(gòu)由于淀粉粒的大量積累被擠壓到葉綠體細胞膜周圍(圖3-C、D);倒4葉的葉綠體積累了大量的嗜鋨體,類囊體片層結(jié)構(gòu)已解體(圖3-E、F)。這些結(jié)果表明,突變體pls5的衰老可能與葉綠體淀粉粒的累積有關。圖4 WT和pls5的淀粉合成和代謝相關基因的定量分析

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3297390