【摘 要】
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植物叶绿体的正常发育以及叶绿素的正常合成是在相关核基因和叶绿体基因共同调控下完成的,这些基因的突变都可能导致叶绿体发育缺陷或功能缺失。本研究实验材料是粳稻品种嘉
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植物叶绿体的正常发育以及叶绿素的正常合成是在相关核基因和叶绿体基因共同调控下完成的,这些基因的突变都可能导致叶绿体发育缺陷或功能缺失。本研究实验材料是粳稻品种嘉花1号经60Coγ射线诱变处理获得的一个低温敏感黄绿突变体tcd3,通过对其进行表型分析、图位克隆、生物信息学分析以及相关功能分析验证,得出以下结论:1通过对tcd3突变体表型分析,表现在低温（20℃）的情况下tcd3表现黄绿表型,而其在高温（32℃）的条件下,表型对比野生型并无明显的差别。2通过对20℃和32℃下tcd3三叶期光合色素含量分析,发现tcd3的突变表型与光合色素的积累有关。当环境温度为20℃时,tcd3的光合色素含量与野生型相比有着明显的下降,而当温度变为32℃时,其含量却与野生型无明显差异。3.对突变体tcd3的F2代群体遗传分析发现突变体中控制突变性状的是一个隐性核基因。4.利用图位克隆技术将tcd3定位在第3号染色体的In Del分子标记ID2917和ID2738之间的179kb的区域内,对该范围的候选基因进行测序分析发现基因编码假尿苷合酶家族蛋白的基因LOC＿Os3g05806（TCD3）第五外显子上有1个碱基替换（G-T）和五个碱（TCTTG）基缺失,导致蛋白翻译的提前终止。5.对TCD3所编码的氨基酸序列进行保守性分析,发现其序列在不同高等植物中具有较高的保守性。进一步分析其与更多物种的进化关系,发现TCD3与单子叶植物的亲缘关系较近,而离双子叶植物较远。6.对tcd3突变体高低温条件下与叶绿素合成、光合作用、叶绿体发育相关基因转录水平进行分析显示基因TCD3可能影响了叶绿体早期发育,尤其对第二和第三阶段影响较大,因此导致叶绿体发育缓慢,而使叶绿素积累以及光合作用受到影响,从而使突变体呈现黄化表型。本实验对基因TCD3的研究提供了一定的理论基础,对TCD3功能分析以及叶绿体发育和调控机制提供了一些新的思路。
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