一个水稻“斑马叶”叶色突变体基因zebra leaf2(zl2)的图位克隆

摘要：

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.

关键词：叶色突变体、遗传分析、图位克隆、表达分析、水稻

所属期刊栏目：27

分类号：Q343.5;Q754;Q944.56(遗传学分支学科)

资助基金：国家自然科学基金资助项目31201193,31201195;浙江省自然科学基金资助项目Y12C130012;国家863计划资助项目2011AA10A101;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项2012RG002-1

在线出版日期：2013-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：231-239