【摘 要】
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侧根是水稻胚后发育的重要器官,具有吸收养分和稳固植株的作用.本研究从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选得到一个水稻侧根突变体Oslrd2,对其进行了表型和遗传分析、图位克隆、候选基因测序及转基因互补验证.结果表明,与野生型相比,Oslrd2幼苗期的苗高和根系伸长都受到明显抑制,侧根短且数量少.通过对侧根原基的亚甲基蓝染色和解剖观察,发现相较于野生型,Oslrd2的侧根原基数目降低,且原基和侧根的形态发生膨胀变形;其成熟期的株高、有效穗数、每穗实粒数和千粒重也受到显著抑制.遗传分
【机 构】
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宁波大学科学技术学院,浙江宁波 315212;宁波大学海洋学院,浙江宁波 315211;宁波大学科学技术学院,浙江宁波 315212
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侧根是水稻胚后发育的重要器官,具有吸收养分和稳固植株的作用.本研究从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻Kasalath突变体库中筛选得到一个水稻侧根突变体Oslrd2,对其进行了表型和遗传分析、图位克隆、候选基因测序及转基因互补验证.结果表明,与野生型相比,Oslrd2幼苗期的苗高和根系伸长都受到明显抑制,侧根短且数量少.通过对侧根原基的亚甲基蓝染色和解剖观察,发现相较于野生型,Oslrd2的侧根原基数目降低,且原基和侧根的形态发生膨胀变形;其成熟期的株高、有效穗数、每穗实粒数和千粒重也受到显著抑制.遗传分析表明,Oslrd2的突变性状受一对隐性核基因控制.利用SSR和InDel分子标记将突变基因定位在水稻第11号染色体InDel 3与InDel 4之间,物理距离约为10 kb,该定位区间内包含一个编码α-微管蛋白的基因(LOC_Os11g14220).测序比对发现,突变体Oslrd2中该基因编码序列(CDS)1 176 bp处缺失了一个胞嘧啶(C),以及在1 179 bp处的胞嘧啶(C)突变为腺嘌呤(A).上述突变导致其氨基酸序列中第392位的天冬氨酸(D)变为谷氨酸(E),第393位的异亮氨酸(Ⅰ)变为终止密码子TAA,翻译提前终止.通过遗传互补验证的转基因植株表型和逆转录PCR(RT-PCR)分析,证实突变体(slrd2的表型变化是由该基因突变引起的.研究结果明确了 OsLRD2基因在水稻根系发育过程中的重要作用,为解析水稻侧根发育的分子机制提供了理论基础.
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