水稻白条纹叶突变体ws20的基因定位和生理特性分析OA
[目的]叶色突变体作为研究植物叶绿体发育和色素合成的重要材料,具有较高的应用价值。旨在探讨水稻白条纹叶突变体在叶绿体发育、活性氧清除以及产量等方面的生理和分子机制。[方法]通过图位克隆方法进行基因定位,在孕穗期观察叶绿体超微结构和测定活性氧含量,并在成熟期考察其穗部性状。[结果]从粳稻品种‘SN9816’EMS诱变突变体库中筛选出一个白条纹叶突变体ws20,经多代自交,其白条纹叶性状能稳定遗传,遗传分析显示,该表型由单隐性基因控制。与野生型相比,ws20表现为白条纹叶,株高降低16.75%,有效穗数无差异。通过精细定位、候选基因分析以及基因测序,发现基因LOC_Os06g14620的第653位碱基发生了C→T的单碱基突变,导致编码氨基酸由甘氨酸替换为缬氨酸。与SN9816相比,突变体的Chl和Chlb含量分别下降21.20%和18.34%,叶绿素合成途径关键前体物质(ALA、PBG等)含量均显著降低,导致叶绿素合成受阻,叶绿体发育异常。抗氧化酶(SOD、CAT、APX、POD)活性下降导致ROS积累。[结论]验证了LOC_Os06g14620基因突变影响了叶绿体发育和叶绿素合成,削弱了抗氧化防御系统并导致ROS积累,最终引起水稻白条纹叶的表型及生长抑制,为解析水稻叶绿体发育与抗氧化防御机制提供了依据。
范鸣谦;刘振宇;范淑秀;王棋;程艳双;冯莆淋;邱忠华;郭然;王嘉宇
沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161沈阳农业大学水稻研究所/农业农村部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室,沈阳110161
农业科技
水稻白条纹叶突变体叶绿体ROS积累
《沈阳农业大学学报》 2026 (1)
P.10-17,8
辽宁省科技计划联合基金项目(2023-MSLH-284)沈阳市自然科学基金(基础研究)项目(23-503-6-20)生物育种国家科技重大专项(2023ZD04022)。
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