水稻早衰突变体 zs 的鉴定与基因定位

目的本研究旨在对水稻叶片早衰突变体 zs 进行遗传分析及基因定位，探索水稻叶片早衰的分子机制。 方法从甲基磺酸乙酯（EMS）诱变‘宁粳1号’突变体库中筛选鉴定了1个稳定遗传的早衰突变体 zs ，构建突变体 zs 与籼稻品种‘N22’的F 2 群体，对控制突变性状的基因进行定位，利用RT-qPCR对叶绿素合成以及质体发育相关基因的表达水平进行分析。 结果突变体 zs 在28℃条件下生长14 d时， zs 第2叶叶尖出现黄褐色斑点，并逐渐向叶基部蔓延。突变体 zs 叶绿素a和叶绿素b含量明显下降。 zs 叶肉细胞结构异常，叶绿体中类囊体片层结构排列松散。与野生型相比， zs 的株高、分蘖数和千粒质量均显著降低。通过构建遗传分离群体，将突变基因定位在第12号染色体短臂上的600 kb的区间内。此区间内含有2个已报道的与叶片衰老相关的基因 LOC_Os12g16410 和 LOC_Os12g16720 ，分别编码异黄酮还原酶和细胞色素单加氧酶（P450）。测序分析发现，仅在 LOC_Os12g16720 第2外显子上有1个单碱基突变，导致苏氨酸突变为甲硫氨酸。 zs 叶绿素合成相关基因和质体发育相关基因的表达量显著低于野生型。 结论鉴定了1个早衰突变体 zs ，通过精细定位与序列分析，将 LOC_Os12g16720 作为候选基因，该基因可能参与调控叶绿素合成及质体的发育。