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水稻穗顶部退化突变体tutou3的基因精细定位

文献类型： 中文期刊

作者： 邢欣欣;郭秀平;李帅;常艳琪;寻子琦;张欣

作者机构：

关键词： 水稻;顶部退化;精细定位;H+-ATP酶

期刊名称：植物遗传资源学报

ISSN： 1672-1810

年卷期： 2021 年 22.0 卷 4.0 期

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; CSCD（2020-2021年度） ; 农林核心（2020版） ; 科技核心（2020版）

摘要： 水稻穗顶部退化在水稻生产中时有发生,影响水稻的穗粒数,严重时会导致水稻产量下降.目前,虽然从水稻穗顶部退化突变体中已经鉴定出了一些基因如PAA1、PAA2、TUT1等,但是对穗顶部退化发生的分子机制的认知仍十分有限.本研究报道了一个穗顶部退化的隐性突变体tutou3的基因定位及克隆结果.该突变体在营养生长时期表现为株高变矮,穗发育后期穗顶部发生严重退化,每穗实粒数、穗长、千粒重极显著降低.遗传分析表明,tutou3受1对隐性基因控制.利用tutou3xIRAT129杂交组合F2分离群体中的856个穗顶部退化极端个体,将基因TUTOU3定位在了 4号染色体长臂端的29 kb区间内,测序研究发现,区间内一个编码质膜H+-ATP酶基因LOC_Os04g56160的第8外显子存在1个C → A单碱基替换,导致第608个氨基酸从丙氨酸突变为天冬氨酸.qRT-PCR分析发现,TUTOU3基因在水稻中呈组成型表达,在突变体中该基因表达量下降.诱发穗顶部细胞程序性死亡的基因OsVPE2和OsVPE3在突变体tutou3中表达量极显著上升.对TUTOU3基因的深入研究将会揭示H+-ATP酶在穗顶部细胞的生长发育中的作用,有助于深入阐明穗顶部退化在细胞水平上发生的机制.

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