【摘 要】
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籽粒的大小和形状是影响水稻产量和稻米品质的重要性状.GLW7基因编码植物特异的转录因子OsSPL13,在籽粒外壳中正调控其细胞大小,通过增加粒长和粒厚,从而增加了水稻籽粒
【机 构】
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南京农业大学农学院/江苏省现代作物生产协同创新中心,江苏南京210095江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心,江苏南京210014
【出 处】
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全国农业生物化学与分子生物学第十六届学术研讨会
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籽粒的大小和形状是影响水稻产量和稻米品质的重要性状.GLW7基因编码植物特异的转录因子OsSPL13,在籽粒外壳中正调控其细胞大小,通过增加粒长和粒厚,从而增加了水稻籽粒的产量.GLW7基因5-UTR区域的一个串联重复序列CACTTC重复次数的变化而影响基因表达水平的变化；该基序在大粒品种中比小粒的品种中少一次重复.在此基础上,我们对该基因的5-UTR区域的-146至-135bp区域的InDel特征设计功能标记,用于84份籼稻和235份粳稻品种的基因型的检测(图1).结果表明,大部分品种中在该位点存在两种单体型,Hap1型和Hap2型,前者比后者多一次基序的重复.测序表明除此变异外,我们发现部分品种存在另外一种等位变异,即在Hap2型的基础上于该位点侧翼发生2个碱基的缺失,这种变异类型在籼稻和粳稻中均有发现即Hap3.总体来看籼稻品种中Hap2型76个占籼稻总数的90.5％,而Hap1型和Hap3型分别有3个和5个.粳稻品种中Hap1型有149个品种占总数的63.40％,Hap2和Hap3分别有84个和2个占总数分别为35.74％和0.85％.以上结果表明,籼稻中以Hap2类型为主,粳稻中Hap1占了大部分,Hap3在籼稻和粳稻中的比例都非常低(3.57％和0.85％)属于稀有变异类型(图2).我们对部分品种进行了测序分析检测该位点的等位变异,结果发现小粒品种Kasalath和大粒TD70在GLW7基因位点都是大粒的Hap2型,这表明品种选育过程中应该聚合多个粒型基因才有可能产生符合优质、高产育种要求的粒型大小.对目前发现的所有粒型基因检测表明南粳46和南粳9108具有相同的粒型基因,在该基因位点基因型一样都表现Hap1型；然而,南粳5055除在GLW7位点表现Hap3型外,其他粒型基因与南粳46和南粳9108相同,然而实际上南粳5055籽粒略小于它们二者的,我们推测南粳5055中可能存在其他控制粒型的负调控因子对其籽粒大小产生了影响.这些研究结果为水稻产量和品质育种利用中有目的的聚合、利用基因GLW7的优异等位基因或单体型奠定了基础.
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