水稻深綠突變體候選基因的確定與功能分析.pdf

1、葉綠素是參與綠色植物光合作用最重要的色素，葉綠素從光中吸收能量用于將二氧化碳轉(zhuǎn)變成碳水化合物，在光合作用中起著非常關(guān)鍵和基礎(chǔ)的作用。水稻葉色突變體是一類表型明顯、有利于觀察性狀的突變體。水稻葉色突變體基因定位和功能分析對闡明葉色基因的調(diào)控機(jī)理以及通過改良水稻葉片光合遺傳來提高水稻的生物產(chǎn)量具有重要的指導(dǎo)意義。本文研究的材料來自粳稻品種中花11經(jīng)過γ射線輻射得到的深綠表型突變體。在本實(shí)驗(yàn)室的前期遺傳分析研究中發(fā)現(xiàn)該深綠性狀是由單基因控制的

2、，暫命名該基因?yàn)閐g(t)，通過精細(xì)定位和高通量測序的技術(shù)手段dg(t)基因被定位在水稻1號染色體大約88kb的區(qū)域內(nèi)。
　　本實(shí)驗(yàn)利用已經(jīng)公布的水稻基因組序列對dg(t)所在的約88kb的目標(biāo)區(qū)段進(jìn)行生物信息學(xué)分析，預(yù)測了12個(gè)可能的候選基因及其功能。從已有的水稻T-DNA插入突變體庫中篩選出8個(gè)預(yù)測基因的10個(gè)T-DNA插入突變體株系，通過對T-DNA突變體植株的表型鑒定和葉綠素含量測定發(fā)現(xiàn)T-DNA插入株系dg(t)-5植株

3、與深綠突變體植株表型相似，PCR擴(kuò)增鑒定該T-DNA突變體為純合體植株，通過對野生型、突變體和T-DNA插入株系的基因表達(dá)分析推測該T-DNA插入株系所對應(yīng)的dg(t)-5為dg(t)候選基因。功能分析發(fā)現(xiàn)dg(t)候選基因是一個(gè)植物特異性TIGR01589家族蛋白結(jié)構(gòu)域，這個(gè)蛋白家族在目前的研究中幾乎沒有報(bào)道，說明這個(gè)基因是一個(gè)有待研究的新的功能基因。通過克隆dg(t)候選基因的基因組全長，并連接到實(shí)驗(yàn)室已有的pCAMBIA1300水