水稻矮桿少蘗基因DTL的精細定位.pdf

1、水稻是最重要的糧食作物之一，全世界有三分之二的人口以水稻為主食。然而隨著世界人口的不斷增加和耕地面積的不斷減小，如何進一步提高水稻產量，一直是育種家們關注的首要問題。株高是水稻最重要的農藝性狀之一，它直接影響水稻的豐產潛力和抗倒伏能力。因此，了解水稻株高的遺傳機制及調控機理，對水稻株型改良極為重要。
　　近年來，越來越多與水稻矮桿相關的基因被挖掘出來，到目前為止，被克隆出來的矮桿相關基因已達到70多個。然而這些矮桿控制基因在育種實

2、踐中能被利用的卻很少。因此，進一步加深了解水稻株高的控制機制，挖掘更多與株高相關的種質材料，對拓寬水稻矮稈育種的遺傳基礎尤為重要。
　　本實驗材料是從水稻生物學國家重點實驗室的突變體庫中鑒定出的一個水稻矮桿少蘗突變體，暫命名為dwarf and low tillering(dlt)。該突變體的主要表型為:植株嚴重矮小，成熟期株高僅達到10-15cm;分蘗少，一般只有1-3個分蘗;葉發(fā)育遲緩且葉色加深、葉直立、微內卷、短小而呈劍狀;

3、穗小、稀疏、不結實。本研究通過圖位克隆的方法分離了DLT基因，并對候選區(qū)間進行了目標基因預測和分析，同時也對突變體開展了相關的生理分析。實驗結果如下所示:
　　(1)通過對野生型和突變體植株葉片的葉綠素含量測定發(fā)現(xiàn):dlt葉片中的葉綠素含量明顯降低，且葉綠素a的含量降低程度最顯著;
　　(2)用外源激素GA3和BR處理野生型和突變體植株，結果表明dlt的幼苗對GA3和BR都敏感，但敏感性不如野生型強;
　　(3)石蠟切

4、片發(fā)現(xiàn)突變體葉片的主脈導管數(shù)減少，dlt的氣腔變得零散而雜亂，主莖的維管束細胞數(shù)目減少，葉鞘變窄。
　　(4)透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)突變體植株中的葉綠體含有的淀粉粒比野生型的少且小;掃描電鏡結果顯示突變體的表皮細胞排列不規(guī)則且表面的硅質突起不明顯，數(shù)量也較少;
　　(5)通過圖位克隆方法，我們將DLT基因定位在一個73.3kb大小的區(qū)域內，該區(qū)域內有10個開放閱讀框，對這10個候選基因進行了預測及測序，測序結果表明，突變體和野生型