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1、2009年第54卷第9期:1238~1243《中国科学》杂志社论文www.scichina.comcsb.scichina.comSCIENCEINCHINAPRESS一新的水稻多蘖矮秆突变体tddl(t)的分离及基因的精细定位①②②①①①①②①*高振宇,刘晓辉,郭龙彪,刘坚,董国军,胡江,韩斌,钱前①中国水稻研究所,水稻生物学国家重点实验室,杭州310006;②中国科学院国家基因研究中心,上海200233*联系人,E-mail:qianqian188@hotmail.com2008-11-25收稿,2009-03-19接受国家自然科学基金(批准号:30
2、400255,30623006)和国家高技术研究发展计划(编号:2006AA10A102,2006AA10Z1B5)资助项目摘要水稻株型是影响稻米产量的重要农艺性状,而株高和分蘖是水稻株型的两大构成因素,关键词因此对水稻多蘖矮秆突变体的研究不仅能为植物生长发育分子机制的阐明奠定基础,而且具水稻多蘖矮秆有潜在的农业生产价值.我们从EMS化学诱变的籼稻IR64的后代筛选得到一稳定遗传的多蘖株型矮秆且叶色加深突变体,暂命名为tddl(t),它与已发现的多蘖矮秆突变体非等位.该突变体属TDDL(T)基因于dn型矮秆,其矮秆性状与赤霉素、油菜素内酯和萘乙酸无关,因
3、此推断其控制基因可能参精细定位与其他激素途径.组织细胞学分析表明,维管束薄壁细胞的减小导致了茎秆变细.遗传分析显赤霉素示,该性状受单隐性核基因控制,精细定位将TDDL(T)基因锁定在水稻第4号染色体长臂85.51kb的物理距离内,在该区域共预测到20个候选基因.对该基因的进一步克隆将有助于水稻多蘖矮秆分子机制的阐明和应用于分子标记辅助育种.[3~5]水稻株型很大程度上决定了水稻的产量,而株拟南芥MAX3同源)已相继克隆.其他基因尚处于高和分蘖是株型的两大重要特征.至今,登记的矮秆定位阶段,D27基因与第11号染色体分子标记RG103突变(包括半矮秆)已有
4、80多个,包括小粒矮秆(d1,d7,连锁,D33基因与第12号染色体分子标记RZ76和d11,d13,d28,d30,d58等)、畸形矮秆(d2,d6,d20,d21,Npb402连锁,D14基因已定位在第3号染色体短臂.d23,d26,d29,d31,d32,d42,d51,d52,d53,d54,d56,作为植物激素的生长素在植物顶端优势中起了d57等)、半矮秆(sd1,sd-g,sd-t等)和以下详述的多蘖关键作用.生长素在植株顶端合成以后向基部运输,矮秆[1].分蘖在植物学上是水稻在营养生长期形成的[6]通过一未知第二信号的介导,抑制侧芽的生长.
5、除一种特殊分枝形式,它和生殖生长期形成的穗分支了生长素,赤霉素(GAs)在植物生长发育中也发挥着和小穗构成3种分枝类型.大多数水稻品种的分蘖芽重要功能.水稻的一些矮秆和半矮秆突变就是由于处于休眠状态,所以多蘖矮秆突变体成为研究水稻GAs的合成或应答发生改变造成的[7,8].另一植物天[2]分蘖芽调控的理想材料.目前,已报道的水稻多蘖然激素油菜素内酯(BRs)及其受体的合成也是决定株矮秆突变体主要有6个:d-3,d-10,d-14,d-17,d-27和高和暗形态建成的重要因素.生理学研究表明,外施d-33.其中,第6号染色体上的D3基因(编码F盒富含[9]
6、BR可促进水稻叶角的增大.本研究从EMS诱变籼亮氨酸重复的转录因子,与拟南芥MAX2同源)、第1稻IR64筛选分离到一稳定遗传的多蘖矮秆且叶色加号染色体上的D10基因(编码类胡萝卜素双加氧裂解深突变体,暂命名为tddl(t),对其进行了形态学、组织酶8,与拟南芥MAX4同源)和第4号染色体上的HTD1细胞学观察和激素处理实验(包括赤霉素、表油菜素基因(D17基因,编码类胡萝卜素双加氧裂解酶7,与内酯和萘乙酸);并利用与粳稻日本晴杂交构建的遗引用格式:高振宇,刘晓辉,郭龙彪,等.一新的水稻多蘖矮秆突变体tddl(t)的分离及基因的精细定位.科学通报,200
7、9,54(9):1238~1243GaoZY,LiuXH,GuoLB,etal.IdentificationofanoveltilleringdwarfmutantandfinemappingoftheTDDL(T)geneinrice(OryzasativaL.).ChineseSciBull,2009,54,doi:10.1007/s11434-009-0292-2论文传群体,精细定位了TDDL(T)基因,最终将其锁定在µmol/L(NH4)6Mo7O24,18µmol/LH3BO3,0.15水稻第4号染色体85.51kb的物理距离内.µmol/LZ
8、nSO4,0.16µmol/LCuSO4,36µmol/LFeCl3和7µmol
