發(fā)布時間：2020-06-16 07:17

【摘要】：本研究的白條紋突變體ws20(White Stripe 20)是粳稻沈農(nóng)9816(SN9816)經(jīng)甲基磺酸乙酯(EMS)誘變處理得到,對突變體及野生型展開了葉片光合作用、葉綠體超微結(jié)構(gòu)和重要農(nóng)藝性狀的測定及分析,并對突變性狀基因進行定位,研究結(jié)果如下:1.大田條件下,ws20突變體在4葉期前,葉片都是綠色的,但此后形成的葉片都是帶有縱向白化條紋的葉片。突變體ws20株高較SN9816顯著降低16.75%,劍葉葉長顯著減小1.17%,分蘗無顯著差異,說明該葉色突變基因?qū)χ旮�、劍葉長有一定的影響,分蘗能力不受影響。2.突變體ws20的葉綠素b含量和總?cè)~綠素含量顯著降低,使得其劍葉單位面積吸收和捕獲的光能顯著降低,但PSII反應(yīng)中心并未受顯著影響,提高了PSII反應(yīng)中心的光能轉(zhuǎn)化效率,同時相應(yīng)的減少了用于熱耗散的量子產(chǎn)量。突變體ws20光合能力的降低主要是暗反應(yīng)碳同化酶含量和活性顯著降低導致的。突變體ws20劍葉相對外滲電導率和丙二醛含量較SN9816顯著增加,說明突變體的生物質(zhì)膜受到一定程度損傷。3.與野生型相比,突變體ws20葉綠體排列無規(guī)律,淀粉顆粒減少,無較大淀粉顆粒,嗜鋨顆粒增多。與野生型相比,突變體ws20的ALA、PBG、UrogenⅢ、CoprogenⅢ、ProtoⅨ、Mg-Proto、Pchlide含量均顯著降低,ALA是葉綠素前體物質(zhì)合成途徑中的第三個產(chǎn)物,其含量的減少導致后續(xù)前體物質(zhì)的合成受到限制,相應(yīng)含量都減少,最終導致突變體ws20整體葉綠素含量降低。4.白條紋突變體ws20與秈稻IR36雜交,F_1均表現(xiàn)正常葉色。F_2表現(xiàn)性狀分離,經(jīng)田間調(diào)查和卡方檢驗,發(fā)現(xiàn)F_2群體中正常葉色與白條紋葉色分離比符合3:1分離,表明該突變體ws20白條紋性狀受一對隱性核基因控制。5.利用圖位克隆的方法,將該突變基因定位在第6號染色體上43.0cM-70.6cM之間,通過擴大群體和加密引物,最終將ws20白條紋基因定位在B6-7-50.3和Chr06MM1109之間,物理距離約576kb。
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S511
【圖文】：

圖 1 植物葉綠素降解途徑（劉聰利等，2012）Fig. 1 Chlorophyll Degradation Pathway in Plants (劉聰利等，2012) 葉綠體合成與發(fā)育受阻葉綠體在高等植物的光合作用中非常重要，它存在于綠色植物葉肉細胞中，基因協(xié)同精細調(diào)控下由前質(zhì)體分化發(fā)育而來的。一般分為3個步驟（Chory J，是葉原基分化形成分生組織，具有了質(zhì)體DNA，其次是分生組織分化，使得漸增大，最后就是葉肉細胞的成熟，質(zhì)、核基因表達量達到了一定水平，最體。由此可見，葉綠體的發(fā)育也是相當復(fù)雜的一個過程，若是在這個過程中響，將會導致葉片中光合色素比例的失調(diào)，葉綠體結(jié)構(gòu)發(fā)生缺陷。吳殿星等，1995）通過觀察葉綠體的超微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)雖然突變體表型各有不同，但是變體的葉綠體超微結(jié)構(gòu)存在缺陷和葉綠體發(fā)育遲緩的共同特點。Sugigimoto H et al.，2007）通過基因定位發(fā)現(xiàn)了一個影響葉綠體發(fā)育途徑中的關(guān)鍵色突變體V2對溫度敏感，是一個編碼鳥苷酸激酶的基因，該基因發(fā)生突變后體表型表現(xiàn)為白化。Bang等（Bang W Y et al.，2012）克隆了一個影響葉綠

圖 2 SN9816（WT）與突變體 ws20（MT）的表型差異比較 Comparation of phenotype difference between SN9816(WT) and mutant ws20(MT)大寫字母 ABCDE 代表不同的時期，其中 A 是苗期，BC 為抽穗期，DE 為蠟熟期。capitalization letter ABCDE in the figure represents different periods,in which A is seedling stage,BC is heading stag

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