水稻类病斑突变体lrd25的基因定位及特征特性分析

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MHSLOVE
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水稻类病斑突变体是指水稻叶片在没有受到生物或非生物胁迫的情况下,自发形成的类似被病原菌侵染导致局部细胞坏死的一类突变体,表型与植物自身免疫反应症状相似,是研究植物PCD和防卫反应发生机制的理想材料。本研究以水稻类病斑突变体lrd25及野生型沈农9816为试验材料,主要进行光合功能指标、活性氧、穗部性状和稻米品质性状的测定和分析,同时对突变体lrd25进行基因定位。其主要研究结果如下:1.类病斑突变体lrd25表型:在大田的自然条件下,突变体lrd25从苗期开始出现病斑表型,并且持续到整个生育期结束,一开始为黄色条状病斑,随着叶片的发育,后期逐渐变为红褐色病斑。与野生型沈农9816相比,突变体lrd25的株高极显著降低10.46%,分蘖数没有显著性差异;剑叶长极显著降低19.50%,剑叶宽极显著增加16.77%。2.类病斑突变体lrd25光合性能:与野生型沈农9816相比,突变体lrd25的叶绿素含量极显著下降。与野生型沈农9816相比,叶绿体超微结构存在很大差异,突变体无病斑部位叶肉细胞含有的叶绿体较明显,有完整的叶绿体膜,依然可以观察到片层结构,而突变体病斑部位的叶肉细胞细胞壁破裂,叶绿体严重降解。与野生型沈农9816相比,突变体的净光合速率极显著降低10%,蒸腾速率极显著增加5.93%。3.类病斑突变体lrd25活性氧(ROS)含量:与野生型沈农9816相比,突变体lrd25的ROS清除酶类如超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性极显著增加,过氧化氢酶(CAT)的活性极显著降低。突变体的丙二醛(MDA)含量与野生型相比极显著升高,推测是因为植株体内ROS过多,导致大量细胞死亡。4.类病斑突变体lrd25的穗部性状:与野生型沈农9816相比,突变体lrd25的穗长、穗重、穗粒数、实粒数和结实率均极显著下降,千粒重的差异没有达到显著性水平。5.类病斑突变体lrd25的稻米品质性状:与野生型沈农9816相比,突变体lrd25的糙米率和精米率极显著下降,蛋白质含量和直链淀粉含量升高,食味值下降但没有达到显著性水平。6.类病斑突变体lrd25基因定位:利用图位克隆的方法对突变体基因LRD25进行定位,将基因定位在第6号染色体,区间约为114kb,对该区间候选基因进行分析及测序,发现OFR10的CDS上的一个碱基G突变成A,由丙氨酸突变成苏氨酸。
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