一個新的水稻白化轉(zhuǎn)綠突變體的生理特性及基因定位.pdf

1、水稻白化轉(zhuǎn)綠突變體是一類新的葉色突變體材料。突變性狀多為一對隱性核基因控制。因此，在生產(chǎn)上可作為一種葉色標(biāo)記在保證雜交種純度，特別是制種易受溫度影響的兩系雜交種純度鑒定方面有著重要的應(yīng)用價值。 本研究以新的水稻白化轉(zhuǎn)綠突變體秋豐M為對象，對該突變體的農(nóng)藝性狀、色素含量、白化轉(zhuǎn)綠特性與溫度的關(guān)系以及突變體的遺傳方式作了較為系統(tǒng)的研究，并對突變基因進(jìn)行了初步定位，旨在為該突變體的進(jìn)一步精細(xì)定位、克隆以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。主

2、要研究結(jié)果如下： 1 白化轉(zhuǎn)綠突變體秋豐M的葉色特征 觀察結(jié)果表明，秋豐M的葉色特征較為特殊，與已報道的白化轉(zhuǎn)綠突變體存在差異。秋豐M突變性狀表現(xiàn)為出苗時芽鞘白色，前三張葉片抽出時，葉片邊緣白色，中脈和基部為連續(xù)綠色，但不被白色所阻斷。已白化的葉片在生長過程中不會恢復(fù)為綠色，直到葉片衰亡。第四葉開始轉(zhuǎn)為綠色，但與野生型秋豐相比，顏色略淡，以后出伸的所有葉片(包括分蘗上的葉片)都與第四葉一樣，表現(xiàn)為淡綠色。抽穗時，秋豐M的

3、穎殼仍出現(xiàn)顏色變淡的現(xiàn)象。 2 突變基因?qū)r(nóng)藝性狀的影響 對秋豐M與秋豐主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行比較的結(jié)果表明，除穗頸長和千粒重兩個性狀達(dá)到極顯著差異外，其它農(nóng)藝性狀均無明顯差異。秋豐M穗頸長較短，推測其可能與水稻白化轉(zhuǎn)綠突變基因引起的多效性有關(guān)；秋豐M千粒重較輕，這可能與葉色變淡引起突變體灌漿不完全充實有關(guān)。 3 秋豐和秋豐M不同生長時期不同葉片的色素含量比較 對秋豐和秋豐M不同生長時期不同葉片的色素含量進(jìn)行比

4、較的結(jié)果表明，在所測定葉片中，秋豐M第三葉葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量最低，只有秋豐的1／3左右。秋豐M第四葉葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量迅速上升，分別為秋豐的47.3％、74.6％、84.6％；秋豐與秋豐M的后3張葉片中同類色素含量的比例與第四葉差異不大，始終維持在相對穩(wěn)定的水平。色素含量的測定結(jié)果與我們對突變體葉色觀察的結(jié)論是一致的，表明秋豐M確實存在著一個葉色顯著變化的過程。4 秋豐M在田間與人工控制條件下的白化轉(zhuǎn)綠變

5、化 通過分期播種與人工控制條件下對秋豐M的白化轉(zhuǎn)綠變化進(jìn)行觀察的結(jié)果表明，突變體白化特性的出現(xiàn)與溫度沒有關(guān)系，而且第四葉恢復(fù)正常的特性同樣不受溫度影響，溫度只影響突變體苗的生長速度。在低溫下其生長緩慢，第四葉抽出較慢，由于前三葉表現(xiàn)白化，不能盡快進(jìn)行正常的光合作用，所以突變體在低溫下苗的長勢比正常溫度下弱；隨著溫度上升第四葉抽出較快，恢復(fù)正常生長的時間短，從而有利于該突變體水稻的發(fā)育。突變基因穩(wěn)定表達(dá)和對溫度不敏感的特性，有利于

6、將其作為葉色標(biāo)記基因?qū)氩挥?，保證制種時雜交種的純度。 5 秋豐M突變基因的遺傳和分子標(biāo)記定位 秋豐與秋豐M的正、反交F<,1>和培矮64S／秋豐M的F<,1>表現(xiàn)正常綠色，3個F<,2>群體中，正常綠苗：白化轉(zhuǎn)綠苗的分離比例符合3:1。上述結(jié)果表明：水稻秋豐M的白化轉(zhuǎn)綠性狀是由一對隱性基因控制，且不受細(xì)胞質(zhì)的影響。 以209株培矮64S／秋豐MF<,2>的隱性突變個體為定位群體，將該突變基因定位在水稻第2染色