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水稻细长秆突变体sr10的鉴定与基因定位
委刚, 陈单阳, 任德勇, 杨宏霞, 伍靖雯, 冯萍, 王楠
作物学报    2022, 48 (8): 2125-2133.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.12052
摘要   (375 HTML18 PDF(pc) (9908KB)(187)  

本研究报道的突变体sr10 (slender rice 10)是由籼稻保持系西农1B经甲酰磺酸乙酯(EMS)诱变而成, 表现为茎细长, 雄性不育。细胞学观察显示, sr10细胞变长, 维管束变少。冷冻切片和叶绿素含量测定表明, sr10的叶绿素含量大幅下降, 导致光合速率下降, 但气孔导度的降低可能提高其抗旱性。通过激素含量测定发现, sr10中IAA和GA3水平显著升高, 而ABA含量显著降低。qRT-PCR分析表明, GAs通路相关基因表达下调, IAA通路相关基因表达异常。遗传分析表明, sr10的突变表型受单个隐性核基因控制。SR10定位于3号染色体的分子标记LIND12和28.5~4之间的175.7 kb的区域内。本研究结果为SR10的克隆和功能分析奠定了基础。



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图4 sr10的叶绿素含量和光合指标的测定
a: WT和sr10叶片的冷冻切片和荧光观察, Bar: 26 μm; b: 叶绿素a含量; c: 叶绿素b含量; d: 总叶绿素含量; e: 类胡萝卜素含量; f: 净光合速率(Pn); g: 气孔导度(Gs); h: 细胞间CO2浓度(Ci); i: 蒸腾速率(Tr); First: 倒一叶; Second: 倒二叶; Third: 倒三叶; *: P < 0.05; **: P < 0.01。
正文中引用本图/表的段落
取四叶期的WT和sr10的倒一叶进行冷冻切片观察。结果表明, 与WT相比, sr10的叶绿体自身荧光较弱(图4-a), 说明sr10的叶绿体发育可能存在异常。进一步测定灌浆期WT和sr10的叶绿素含量, 与WT相比, sr10的倒一叶、倒二叶和倒三叶的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均显著降低。叶绿素a含量分别下降26.00%、24.98%和43.31% (图4-b); 叶绿素b含量分别下降22.90%、34.09%和51.93% (图4-c); 叶绿素总含量分别下降25.55%、26.44%和44.81% (图4-d); 类胡萝卜素含量分别下降25.5%、25.99%和43.12% (图4-e), 表明sr10的叶绿素含量降低。光合指标测定表明, sr10的光合能力相比于WT明显减弱, 其净光合速率分别下降了23.16%、21.47%和14.15% (图4-f); 气孔导度分别下降了56.80%、56.20%和18.78% (图4-g)。细胞间CO2浓度分别降低了9.90%、13.45%和1.64% (图4-h); 蒸腾速率分别降低了42.57%、39.98%和23.83% (图4-i)。气孔导度和蒸腾速率的明显降低可能有助于提高sr10的抗旱性。
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