CAJ | 학술논문

从粳稻品种Asominori组培后代中获得一个稳定遗传的黄绿相间叶色突变体(zebra leaf2,zl2).该突变体在苗期表现为黄绿相间的斑马状,分蘖后期斑马叶性状逐渐减弱,到抽穗期叶片逐渐变为淡黄色.与野生型相比,zl2在3叶期、分蘖盛期、抽穗期及成熟期叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量显著降低,成熟后其结实率、千粒重、株高也显著下降.电镜观察结果显示,苗期zl2叶片黄色部分叶肉细胞中叶绿体显微结构发生了明显的异常,而绿色部分与野生型基本一致.遗传分析结果表明,zl2突变性状受一对隐性核基因控制.从zl2与籼稻品种南京11衍生的F2群体中挑选1607株表现为突变性状的分离单株,最终将该突变基因定位于第11染色体约164.3 kb的区域内.基因预测表明该区域内存在13个ORFs,其中ORF12编码一个类胡萝卜素异构酶,序列分析表明突变体中的该基因第10个内含子与第11外显子的交界处碱基A突变为T,导致cDNA发生错误剪切,缺失4个碱基,产生移码突变,并于第395个氨基酸处提前终止.RT-PCR分析表明,相对野生型在突变体中ZL2的表达量显著下降,同时叶色相关基因PORA、Rbc、RbcS、Cab1、Cab2、psaA、psbA、OsD VR表达量也显著下降,而HEMA1、YGL1、V1、V2、SPP、OsPPR的表达量显著上升.结果表明ZL2在水稻叶绿素合成及叶绿体发育中起着重要作用.
종갱도품충Asominori조배후대중획득일개은정유전적황록상간협색돌변체(zebra leaf2,zl2).해돌변체재묘기표현위황록상간적반마상,분얼후기반마협성상축점감약,도추수기협편축점변위담황색.여야생형상비,zl2재3협기、분얼성기、추수기급성숙기협편적협록소、류호라복소함량현저강저,성숙후기결실솔、천립중、주고야현저하강.전경관찰결과현시,묘기zl2협편황색부분협육세포중협록체현미결구발생료명현적이상,이록색부분여야생형기본일치.유전분석결과표명,zl2돌변성상수일대은성핵기인공제.종zl2여선도품충남경11연생적F2군체중도선1607주표현위돌변성상적분리단주,최종장해돌변기인정위우제11염색체약164.3 kb적구역내.기인예측표명해구역내존재13개ORFs,기중ORF12편마일개류호라복소이구매,서렬분석표명돌변체중적해기인제10개내함자여제11외현자적교계처감기A돌변위T,도치cDNA발생착오전절,결실4개감기,산생이마돌변,병우제395개안기산처제전종지.RT-PCR분석표명,상대야생형재돌변체중ZL2적표체량현저하강,동시협색상관기인PORA、Rbc、RbcS、Cab1、Cab2、psaA、psbA、OsD VR표체량야현저하강,이HEMA1、YGL1、V1、V2、SPP、OsPPR적표체량현저상승.결과표명ZL2재수도협록소합성급협록체발육중기착중요작용.