一个控制水稻叶色白化转绿及多分蘖矮杆性状基

作物学报,农作物,期刊,一级学报,写作

作物学报ＡＣＴＡＡＧＲＯＮＯＭＩＣＡ

ＩＳＳＮ０４９６ ３４９０；ＣＯＤＥＮＴＳＨＰＡ９

ＳＩＮＩＣＡ

２０１２，３８（１）：２３—３５

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｃｒｏｐｓ．ｏｒｇ／ｚｗｘｂ／

Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｂｚｗ＠ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ

ＤｏＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１００６．２０１２．０００２３

一个控制水稻叶色白化转绿及多分蘖矮杆性状基因ｈｗ．１０）的鉴定

郭

涛”

黄

宣料

黄永相刘永柱张建国陈志强＋

王

慧８

华南农业大学／国家植物航天育种工程技术研究中心，广东广州５１０６４２

摘

要：通过空间诱变从光身稻品种Ｆｒａｎｃｉｓ的Ｍ２群体中发现１株叶色白化转绿、多分蘖矮秆突变体ｈｆａ．Ｊ。ｈｆａ—Ｊ

在三叶期之前完全白化，随后转绿。白化转绿表型受生长发育和温度调控。亚细胞结构观察发现ｈｆａ．Ｊ叶绿体发育异常抑制叶绿素合成，造成光合效率降低，产生白化表型。ｈｆａ．ｊ的多分蘖表型是由于高节位分蘖芽激活所致，初步鉴

定与苗期叶片ＩＡＡ（吲哚乙酸）含量无关。ｈｆａ．Ｊ的矮生性则由节问长度缩短所致，与苗期ＧＡ（赤霉素）的合成和信号

传导无关。遗传分析表明ｈｆａ．Ｊ的白化转绿、多分蘖矮秆表型受单隐性核基因ｈｗ．１（０控制。利用ｈｆａ—Ｊ与粳稻品种０２４２８杂交获得的Ｆ２群体将ｈｗ．１（０定位在水稻第４染色体长臂上两个ＩｎＤｅｌ标记ＨＷ２７和ＨＷ７间４６．９ｋｂ的物理距离内，该区域有１３个阅读框架，其中ＬＯＣ—Ｏｓ０４９５７３２０编码ＩＭＭＵＴＡＮＴＳ蛋白，推测为ｈｗ—ｊ例的候选基因。

关键词：水稻；白化转绿；多分蘖矮秆；ｈｗ．Ｊ㈨精细定位

ＭｕｔａｎｔＧｅｎｅｈｗ一１（０ｆｏｒＧｒｅｅｎ－ｒｅｖｅｒｔｉｂｌｅＡｌｂｉｎｏ，Ｈｉｇｈ

ＴｉｌｌｅｒｉｎｇａｎｄＤｗａｒｆｉｎＲｉｃｅ（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）

Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓｏｆ

ａ

ＧＵＯＴａｏ＋＋，ＨＵＡＮＧＸｕａｎ＋＋，ＨＵＡＮＧＹｏｎｇ．Ｘｉａｎｇ，ＬＩＵＹｏｎｇ—Ｚｈｕ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ—Ｇｕｏ，ＣＨＥＮａｎｄ

Ｚｈｉ—Ｑｉａｎｇ＋，

ＷＡＮＧ

Ｈｕｉ＋

ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ／ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＰｌａｎｔＳｐａｃｅＢｒｅｅｄｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒｉｃｅ（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）ｍｕｔａｎｔｈｆａ一１ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｇｒｅｅｎ．ｒｅｖｅｒｔｉｂｌｅａｌｂｉｎｏ，ｈｉｇｈ．ｔｉｌｌｅｒｉｎｇｄｗａｒｆｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄｆｒｏｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｏｆ

ａｌｌ

ａ

Ｍ２

ＡｍｅｒｉｃａｎｖａｒｉｅｔｙＦｒａｎｃｉｓｂｙ

ｓｐａｃｅ

ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ．ｈｆａ一１ｄｉｓｐｌａｙｅｄｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅａｌｂｉｎｏｂｅｆｏｒｅ３ｒｄｌｅａｆ

ｓｔａｇｅ

ｂｕｔｆｉ．

ｎａｌｌｙｔｕｒｎｅｄｔｏｎｏｒｍａｌｇｒｅｅｎａｆｔｅｒ３ｒｄｌｅａｆｓｔａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｉｓｐｈｅｎｏｔｙｐｅｗａｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｌｙｃｏｎ廿ｏＨｅｄｂｙｄｅｖｅｌｏｐ—ｍｅｎｔａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｅｘａｍｉｎｉｎｇｕｌｔｒａｓｔｍｃｔｕｒｅａｎｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｃｏｎｔｅｎｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｈｆａ．１ａｂｎｏｒｍａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ．ｗｈｉｃｈ

ｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ

ｔｏ

ｓｈｏｗｅｄａｌｂｉｎｏｄｕｅｔｏｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｅｆｎｃｉｅｎｃ弘

Ｍｏｒｅｏｖｅｒ’ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｉｌｌｅｒｎｕｍｂｅｒｏｆｈｆａ一１Ｗａｓａｓｃｒｉｂｅｄ

ｍｏｎｅｓ

ｉｎｉｔｉａｔｅｍｏｒｅｈｉｇｈｅｒ－ｏｒｄｅｒｔｉｌｌｅｒｂｕｄｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｈｏｒ－

ｍｉｇｈｔｎｏｔｒｅｓｕｌｔｆｒｏｍｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｔｈｅ

ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＩＡＡ．ｈｌ

ａｄｄｉｔｉｏｎ．ｔｈｅｄｗａｒｆｉｓｍｏｆｈｆａ一１ＷａｓＷａｓｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｆｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＡ．Ｇｅｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｈｅｎｏｔｙｐｅｏｆｇｒｅｅｎ－ｒｅｖｅｒｔｉｂｌｅａｌｂｉｎｏ．ｈｉｇｈ—ｔｉｌｌｅｒｉｎｇｄｗａｒｆｉｎｈｆａ．１Ｗａｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙａｒｅｃｅｓｓｉｖｅｎｕｃｌｅｉｃｇｅｎｅ，ｎａｍｅｌｙｈｗ—Ｊ（ｆ）．ＵｓｉｎｇａｌａｒｇｅＦ２ｍａｐｐｉｎｇｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍａｃｒｏｓｓｂｅｔｗｅｅｎｈｆａ一１ａｎｄａｎｊａｐｏｎｉｃａｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｙ，０２４２８，ｈｗ—Ｊ（ｆ）Ｗａｓｆｉｎｅｍａｐｐｅｄｉｎｔｏａ４６．９ｋｂｏｆｐｈｙｓｉｃａｌｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏＩＩｌＤｅｌｍａｒｋｅｒｓ，Ｈ、Ⅳ２７ａｎｄＨＷ７ｏｎｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ４．ｗｈｅｒｅ１３ｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇｆｒａｍｅｓｗｅｒｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄ．ＩｎｔｈｅｍａｐｐｉｎｇｉｎｔｅｒｖａｌＬＯＣＯｓ０４９５７３２０ｅｎｃｏｄｅｄａ

ｔｈａｔｔｈｅ

ａｎａｌｙｓｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ

ｅｎｈａｎｃｅｄｔｉｌｌｅｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｈｆａ．１ｃａｕｓｅｄｂｙｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓａｎｄ

ＩＭＭＩ７ＴＡＮＴＳｐｒｏｔｅｉｎ，ｗｈｉｃｈＷａｓｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｐｅｒｌｙｃａｎｄｉｄａｔｅｇｅｎｅｏｆｈｗ—Ｊ“Ｊ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｉｃｅ（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）；Ｇｒｅｅｎ—ｒｅｖｅｒｔｉｂｌｅａｌｂｉｎｏ；Ｈｉｇｌｌ－ｔｉｌｌｅｒｉｎｇｄｗａｒｆ；ｈｗ—Ｊｆ砂；Ｆｉｎｅｍａｐｐｉｎｇ

叶色突变是高等植物中常见的现象，多在苗期表达，易于识别，因此苗期叶色常作为叶色突变体

主要分为白化（ａｌｂｉｎｏ）、黄化（ｘａｎｔｈａｎ）、浅绿（ｖｉｎｄｓ）、条纹（ｓｔｒｉａｔａ）、斑点（ｔｒｇｒｉｎａ）５大类型【１１。由于叶色突变多数与叶绿素的代谢相关，根据突变体的生理机

的分类标准。水稻苗期叶色突变体的表型多种多样，

本研究由国家自然科学基金项目（３０７７１３１３）和国家科技支撑计划项目（２００８ＢＡＤ９７８０２）资助。

＋通讯作者（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒｓ）：王慧，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｈｕｉ＠ｓｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；陈志强，Ｅ．ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｌｉｎ＠ｓｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ第一作者联系方式：Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏ．ｔａｏ＠ｖｉｐ．１６３．ｃｏｒｎ，Ｔｅｌ：０２０—３８６０４９０３

“同等贡献（Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ

ｅｑｕａｌｌｙｔｏｔｈｅ

ｗｏｒｋ）

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ（收稿日期）：２０１１—０５－０４；Ａｃｃｅｐｔｅｄ（接受Ｅｔ期）：２０１１—０９ １２；Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｏｎｌｉｎｅ（网络出版Ｅｔ期）：２０１１－１１—０７．

ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：Ｈｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．１８０９．Ｓ．２０１１１１０７．１０４８．０１３．ｈｔｍｌ