论文部分内容阅读
叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素。叶绿素的生物合成是一个相当复杂的过程，当植物基因组的某些位点发生变异会影响叶绿素的代谢，从而导致植物的叶色发生改变。水稻叶绿素合成缺陷突变体不仅是研究高等植物的光合作用，叶绿素的生物合成，叶绿体的遗传分化及发育等的重要材料，而且可作为标记性状在水稻杂种优势利用中应用。因此，水稻叶绿素合成缺陷突变基因的发掘、研究和利用一直受到人们的重视。 本文从水稻新品系824B中发现一份黄化突变体824ys，研究了该黄化突变体的形态特征、农艺性状、生理特性及叶绿体超微结构，利用其与正常绿色的原始亲本824B及水稻品系Ⅱ-32B和495R的杂交F1、F2代分析了该黄化性状的遗传行为，并利用微卫星标记对该黄化突变基因进行了初步定位。主要结果如下： 1、824ys黄化突变体的表型特征是：叶色为黄绿色，植株变矮，分蘖数减少，生育期延长。此突变体从幼苗期开始整株就呈现黄化性状，在与正常绿色品系混播情况下，由于在竞争阳光中处于弱势而不能长成壮苗，具有群体竞争性致死现象。 2、在苗期、分蘖期和抽穗期3个不同的发育期，824ys光合色素含量较824B都表现为下降，其中叶绿素含量下降58.10～66.66％，类胡萝卜素含量下降13.45～27.85％，叶绿素a和叶绿素b的含量分别下降52.05～59.49％和88.70～98.19％。叶绿素含量下降幅度比类胡萝卜素大，叶绿素b含量下降幅度又比叶绿素a大，由此推测叶绿素b含量的大幅下降可能是造成突变体呈现黄化性状的最主要原因。 3、通过石蜡切片观察发现，突变体824ys叶片结构中的机械组织、硅状突起物、木质部、维管束鞘、韧皮部及泡状细胞等较其原始亲本824B无明显变化，但是，其叶肉细胞部分染色较浅，说明有的叶绿体结构已经出现退化、降解。通过电镜观察叶绿体超微结构发现，突变体824ys的叶绿体内部结构发生了明显改变，其基粒和基粒片层减少，有的基粒已严重退化解体，基质中发现有大量的囊泡存在，嗜锇颗粒增加并聚集。 4、对824ys与3个正常绿色品种所配制的杂交组合进行遗传分析，结果表明所有组合F1代的叶色均表现为正常绿色，F2代正常绿苗和黄化苗的分离比例均符合3∶1的期望比，表明该黄化突变性状由1对隐性核基因控制。 5、选取495R／824ys的F2代作为定位群体，用比较均匀分布于水稻12条染色体