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水稻早衰淡叶突变体 psv(t)的鉴定与遗传分析
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徐芳芳,桑贤春,赵芳明,凌英华,李云峰,杨正林,何光华
西南大学水稻研究所,农业部西南作物遗传改良与育种重点开放实验室,重庆 (400715)
Email:sangxianchun@163.com
摘 要:在缙恢 10 号的 EMS 诱变群体中发现一个早衰淡叶突变体,突变体表现为整体偏黄,
植株瘦弱、分蘖少、稍矮、叶绿素含量较低,从分蘖期开始叶尖和叶缘部逐渐黄化到抽穗后
期衰老,而叶中部以下基本保持绿色并不衰老,该衰老特征主要表现在生育后期叶尖早衰,
与野生型相比叶尖早衰现象显著。在产量性状中 psv(t)的穗长、穗颈长、一次枝梗数、每穗
粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、干物质重、籽粒长、籽粒厚与野生型对照都有极显著
差异。各生长时期叶绿素含量明显低于野生型对照。遗传分析表明该早衰叶突变体由一隐性
核基因控制。
关键词:遗传分析;早衰淡叶突变体 psv(t)
;
水稻(Oryza sativa L)
0. 引言
水稻叶片生长、发育和衰老的分子机理研究与作物产量形成密切相关,叶片的衰老是植
物适应外界环境和自身繁殖需要的自然现象和过程,是植物在长期进化过程中形成的适应
性,发育过程中的必然要经历的生命现象,具有重要的生物学意义
[1,2,3.,4]
。早衰是一个非正
常的衰老过程,先于自然衰老,对植物的正常生长发育产生负效应。在农业生产中,由于叶
片早衰造成许多作物减产,杂交稻通常存在叶片和根系早衰而造成结实率偏低、空秕率较高,
影响了其产量潜力的发挥
[5]
。理论上推算,水稻叶片如果推迟1d衰老,可使水稻增产2%左
右,而实际实验结果表明可增产1%左右
[6]
。尤其在水稻生育后期的衰老影响籽粒灌浆和干
物质的运输和分配,最终是产量潜力不能提高的主要因素之一
[7]
。因此,有目的地对叶片衰
老进行调控,可以提高农作物的产量或延长农产品的贮藏期。探明作物叶片衰老的分子生物
学机制,探讨控制作物叶片衰老的技术与方法,可为人类粮食生产带来巨大的经济与社会效
益。
目前,有关水稻叶片早衰的突变体并不多,只有两例开展了遗传分析和基因定位。Li F
Z等人
[8]
通过T-DNA插入技术,在中花11中获得了一个隐性单基因控制的早衰突变体pse(t),
并把它定位在水稻第7染色体的一个220kb的区段内。王军等人
[9]
在中花11Co辐射中发现了一
个早衰突变体psl1,表现为单隐性基因控制,并把它定位在水稻第2染色体的一个48kb的区
段内。为了更有效探讨叶片早衰的分子机理,获得更多的突变体十分重要,我们从水稻缙恢
10号的EMS诱变群体中发现一个早衰淡叶突变体,暂定命名为psv(t)(premature senescence
and virescent tentatively),主要表现为生育后期叶尖早衰,本研究对该突变体进行了进一步
的鉴定和遗传分析,以期为该基因的定位和克隆奠定基础。
1. 材料与方法
1.1 供试水稻材料
突变体系由西南大学水稻研究所提供,由缙恢10号经EMS化学诱变产生突变体,经海南
和重庆多代自交和选择,已稳定遗传。
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本课题得到教育部博士点基金(20070635005)、国家自然科学基金(30871495)、重庆市良种创新工程资
助。