两个水稻叶色基因的精细定位研究

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1、王军：两个水稻叶色基因的精细定位研究三两个水稻叶色基因的精细定位研究硕士生：王军导师：梁国华研究员(扬州大学农学院，江苏扬州225009)摘要作物的生物产量和经济产量主要是依靠其叶片等器官的光合作用而生产的，水稻植株90．95％的干物质来自光合作用。叶片是最主要的光合作用器官，因此定位和克隆与水稻光合作用相关的新基因，并研究其功能，对阐明光合调控机制和利用基因工程提高水稻的光合能力，增加水稻产量具有重要的理论意义。叶色突变是一类明显的性状突变，不仅在高等植物叶绿素生物合成、叶绿体结构、功能、遗传、分化与发育等基础研究中具有重

2、要意义，还可作为标记性状应用于杂交稻种子纯度鉴定。本研究中的黄绿叶突变体由粳稻(OryzasativaL．subsp．japonica)品种武运粳7号自然突变形成的。用黄绿叶突变体ygl2分别与武运粳7号和江西1587杂交，获得杂交Fl及自交F2。对后代进行系统观察发现：Fl代叶片表现为正常的绿色，F2代群体中的叶片都表现出黄绿叶色和正常绿色两种类型并且正常绿色与黄绿叶植株的比例符合3：1，说明黄绿叶突变性状受1对隐性核基因控制。利用微卫星标记和y912／1587的F2群体对控制该黄绿叶性状的隐性基因进行定位，该基因已经被定

3、位在水稻第6染色体上微卫星标记RM6298和RM7434之间，遗传距离分别是0．62cM和0．74cM。为了进一步精细定位ygl2基因，我们又新发展了56对SSR和STS标记。利用这些标记我们最终将ygl2基因定位在SSR6—22和STS6．22之间，距SSR每22eM标记0．026cM，距STS6．22标记0．078cM。这两个标记之间的物理距离为19Kb，在这个范围内我们初步认为一个编码血红素加氧酶的基因为ygl2的候选基因。本研究中的早衰叶突变体是一种特殊的叶色突变，它是由粳稻(OryzasativaL．subsp．j

4、aponica)品种中花11号经辐射产生的突变体。用早衰叶突变体psll分别与南京6号和南京11号杂交，获得杂交Fl及自交F2。不同的杂交组合F2代群体中的叶扬州大学硕士学位论文2一片都表现出早衰叶和正常叶两种类型，正常叶与早衰叶植株的比例符合3：1，说明早衰叶突变性状受1对隐性核基因控制。利用早衰叶突变体psll与南京6号和南京11号杂交产生的F2群体对此早衰叶基因进行定位。该基因首先被定位在水稻第2染色体上微卫星标记RM5472和RM425之间，遗传距离分别是8．02cM和3．78cM。为了进一步精细定位筇以基因，我们又

5、新发展了35对STS标记。利用这些标记我们最终将州』基因定位在0．54cM之IN(I酲STS2—19标记0．1lcM，距STS2．26标记0．43cM)，它们之间的物理距离为48kb，并且找到一个与基因表现为共分离的标记STS2．25。这为psll基因的图位克隆奠定了基础。关键词：水稻；叶色突变体；遗传分析；SSR标记；STS标记；精细定位；物理图谱；候选基因王军：两个水稻叶色基因的精细定位研究FineMappingofTwoLeafColorGenesinRice(OryzasativaL．)Postgraduate：wa

6、ngjunAdvisor：Prof．LiangGuohuaCropNomaSsandeconomicyieldmainlydependonthephotosynthesisofleavesandotherphotosyntheticorgans．90-95％drymatteraccumulationinfleeisresultedfromphotosynthesisofleaves，themainphotosyntheticorgan．Thereforeitisveryimportantinthetheoreticalres

7、earchofphotosynthesisregulatorymechanismtomapandclonenewdeephotosynthetic-relatedgenesandinvestigatetheirfunction．Throughthegeneengineeringapproach,thephotosynthesisabilityandeconomicefficiencyofricemaybesignificantlyincreased．AsallobVioustraitmutation，leafcolormut

8、ationcouldnotonlyIlsedintheresearchofphotosynthesis，chlorophyllbiosynthesis，structure，function,inheritance，differentiationandgrowthofchloroplast，