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水稻黄绿叶调控基因YGL18的克隆与功能解析

文献类型： 中文期刊

作者： 杨凯如;贾绮玮;金佳怡;叶涵斐;王盛;陈芊羽;管易安;潘晨阳;辛德东;方媛;王跃星;饶玉春

作者机构：

关键词： 水稻;叶色变异;遗传分析;图位克隆;铁氧还蛋白

期刊名称：植物学报

ISSN： 1674-3466

年卷期： 2022 年 3 期

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; CSCD（2021-2022年度） ; 科技核心（2021版）

摘要： 叶色突变体往往伴随着叶绿素含量变化及叶绿体结构异常,是研究叶绿体发育与光合作用相关基因功能的重要材料.该研究通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变籼稻(Oryza sativa subsp.indica)品种华占(HZ)获得黄绿叶突变体,将其命名为ygl18(yellow-green leaf 18).与野生型相比,黄绿叶突变体ygl18自三叶期起叶片开始变黄且程度不断加深,同时伴随着光合速率与叶绿素含量下降,且结实率、千粒重及有效穗数均显著降低.透射电镜观察结果显示,ygl18的叶绿体结构紊乱,基质片层疏松,发育受到抑制,与叶片出现黄绿色表型一致.遗传分析表明,ygl18突变性状受1对隐性等位核基因控制,这对等位基因位于水稻第3号染色体长臂标记InDel2和InDel3之间115.2 kb范围内.进一步研究发现该突变体表型是编码铁氧还蛋白FdC2的基因LOC_Os03g48040的5'UTR发生突变所致.通过CRISPR转基因实验验证了该基因对表型的控制作用.研究结果揭示了叶色调控网络的遗传基础,可为今后选育高光效水稻品种提供新线索.

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