论文摘要
水稻是世界上重要的粮食作物之一,也是遗传学、单子叶植物发育生物学研究理想的模式植物。而叶片是光合作用和呼吸作用的直接器官,其颜色、形状和大小直接影响水稻的株型,并通过影响水稻的光合作用进而影响产量和品质。如今,对叶型的研究是育种家、遗传学家和分子生物学家共同关注的焦点之一,其中对叶发育的研究是重要的组成部分。水稻叶的发育过程包括两个重要的部分:叶原基的形成和叶极性的建立。在叶极性建立之后,叶沿轴向发育,叶的轴向包括:背-腹轴、基-顶轴和中-边轴。关于背-腹轴和基-顶轴的发育机理已有许多研究成果,但对中-边轴发育的研究尚浅,还未有合适的研究。因此,对水稻中-边轴发育的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。在本研究中,利用60Co-γ射线辐射水稻品种9311,在M2代获得了两份窄叶突变体narrow leaf8-1(nal8-1)和narrow leaf8-2(nal8-2)。采用图位克隆策略其进行精细定位,并采用RT-PCR方法筛选了其可能的候选基因。主要研究结果如下:1、与野生型9311相比,nal8叶片显著变窄,株高降低,分蘖增多,一次枝梗数变少,结实率和千粒重下降;nal8-1穗下节间,倒二、倒三、倒四节间都变短;nal8-2穗下节间、倒三、倒四节间变短,倒二节间变化不大,而倒三节间变长。2、将突变体nal8与粳稻9516杂交,F1植株表型正常。在F2群体中,正常植株与窄叶植株出现了明显的分离,其分离比符合孟德尔的理论分离比(3:1),说明该突变性状受隐性单基因控制。3、nal8-1和nal8-2突变体互相杂交,F1表型为窄叶,表明两突变体等位。4、利用nal8突变体与粳稻品种9516、中花11相互杂交构建产生F2定位群体,并获得定位材料5877株。利用22株窄叶小群体将nal8初步定位在第七染色体上,与SSR标记RM234相连锁。利用STS和CAPS标记,通过图位克隆的方法将nal8定位在第7染色体长臂STS标记X54和X38之间,约200kb的距离。5、在此200kb内有3个BAC,包括32个预测基因,其中功能基因27个。对部分功能基因设计RT-PCR引物,进行RT-PCR试验,并对表达上有可能存在差异的基因的外显子进行了测序,但未发现序列差异。