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水稻糯性突变体r162的鉴定与基因定位

文献类型： 中文期刊

作者： 何羽喆;徐善斌;陈彦宇;杨雪;段二超;滕烜;王益华;董慧;万建民

作者机构：

关键词： 水稻;稻米品质;直链淀粉含量;Waxy(Wx)基因;颗粒结合淀粉合酶Ⅰ

期刊名称：浙江大学学报(农业与生命科学版)

ISSN： 1008-9209

年卷期： 2024 年 50 卷

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 直链淀粉是影响稻米食味品质和外观品质的重要因素，主要由Waxy(Wx)基因编码的颗粒结合淀粉合酶Ⅰ（granule-bound starch synthaseⅠ, GBSSⅠ）介导合成。本研究从宁粳2号的甲基磺酸乙酯（ethyl methanesulfonate,EMS）诱变材料中筛选到了一个糯性突变体r162，与野生型相比，其籽粒外观呈不透明的云雾状，种子和糙米的粒长、粒宽以及千粒重显著下降。通过扫描电镜对淀粉形态进行观察，发现突变体的淀粉颗粒上存在孔洞。半薄切片碘染结果表明，突变体r162发育时期胚乳的造粉体排列结构与野生型相似，但碘染后颜色更浅。理化性质分析发现，突变体r162的总淀粉、总蛋白质和总脂肪含量与野生型相比无显著差异，但是表观直链淀粉含量极显著下降、胶稠度极显著增加，糊化特性发生明显改变，并且淀粉的崩解值、回生值、回复值以及米粉在尿素中的膨胀体积均小于野生型。通过基因定位和测序发现，突变基因Wx位于第6号染色体短臂上，Wx基因第7个内含子的第1个碱基（Int7-1）由鸟嘌呤（G）替换为腺嘌呤（A），造成Wx基因的编码区存在10个碱基的缺失，导致其编码的GBSSⅠ蛋白自第256位氨基酸起出现错误翻译，使蛋白质翻译提前终止，因此将该等位变异命名为Wx-r162。进一步通过蛋白质印迹法检测发现，突变体中的GBSSⅠ蛋白水平极显著下降。酶活性测定也证实，突变体r162中GBSSⅠ活性明显降低。综上所述，Wx-r162基因被视为一个新的等位变异，这种突变导致GBSSⅠ活性下降，进而造成突变体r162表观直链淀粉含量降低和籽粒表现出不透明的表型。

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