全 文 ：摇 核 农 学 报摇 圆园员圆袁圆远渊员冤院园园园员 耀 园园园缘允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员员鄄园源鄄员源摇 接受日期院圆园员员鄄园远鄄圆圆
基金项目院中国科学院方向性研究项目渊运允悦载圆鄄再宰鄄晕猿源冤袁中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目渊园愿缘云悦匝园员圆远冤袁国家转基因重大科
技专项渊圆园园怨在载园愿园园怨 原 员园缘月冤袁国家自然科学基金渊员园怨苑缘员缘猿冤袁安徽省自然科学基金渊员员园源园远园远匝缘愿冤
作者简介院叶亚峰渊员怨愿远鄄 冤袁男袁安徽安庆人袁硕士袁主要从事细胞生物学研究遥 耘鄄皂葬蚤造院赠赠枣藻灶早愿远岳 员远猿郾 糟燥皂
通讯作者院王摇 钰渊员怨缘苑鄄 冤袁女袁安徽六安人袁教授袁主要从事植物分子和细胞生物学研究遥 耘鄄皂葬蚤造院赠怎憎葬灶早愿园园岳 澡燥贼皂葬蚤造援 糟燥皂
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员圆冤园员鄄园园园员鄄园缘
水稻脆秆矮生突变体鉴定及基因定位研究
叶亚峰员袁圆 摇 刘斌美圆袁 猿 摇 许摇 学圆 摇 章忠贵圆 摇 吴跃进圆袁 猿 摇 王摇 钰员
渊员郾 安徽大学资源与环境工程学院袁安徽 合肥摇 圆猿园远园员曰 圆郾 中科院离子束生物工程学重点实验室袁安徽 合肥摇 圆猿园园猿员曰
猿郾 中科院合肥物质研究院技术生物与农业工程研究所袁安徽 合肥摇 圆猿园园猿员冤
摘摇 要院经过氮离子束处理的籼稻品种 怨猿员员袁其 酝圆 代中发现 员 株茎尧叶均较脆且株高偏矮的突变体袁暂
定名为矮脆渊凿枣则冤遥 该突变体株高 苑源郾 缘糟皂袁而野生型株高为 员圆圆郾 怨糟皂曰细胞壁成分分析表明袁突变体和野
生型叶片纤维素含量分别为 员猿郾 愿豫和 圆猿郾 愿豫 曰半纤维素分别为 圆源郾 圆豫和 圆园郾 远豫 曰突变体和野生型茎秆
的纤维素含量分别为 圆圆郾 猿豫和 猿源郾 员豫 曰半纤维素分别为 猿园郾 猿豫和 员愿郾 远豫 曰细胞壁其他成分无明显变
化遥 遗传分析表明袁该突变体脆性矮生性状受单隐性基因控制曰以突变体 凿枣则与 园圆源圆愿 杂交组合的 云圆 代
群体为基因定位群体袁利用 杂杂砸 分析标记将 凿枣则 突变位点定位在 圆 号染色体袁位于 杂杂砸 分子标记的
砸酝缘源苑圆 和 砸酝圆源园 之间袁遗传距离分别为 员郾 员糟酝和 员郾 远糟酝遥 这些结果为研究脆秆矮生突变体及其基因
克隆打下基础遥
关键词院水稻曰 遗传分析曰 脆秆矮生突变体曰 基因定位
陨阅耘晕栽陨云陨悦粤栽陨韵晕 粤晕阅 郧耘晕耘栽陨悦 酝粤孕孕陨晕郧 韵云 粤 云砸粤郧陨蕴耘 粤晕阅 阅宰粤砸云 砸陨悦耘 酝哉栽粤晕栽
再耘 再葬鄄枣藻灶早员袁 圆 摇 蕴陨哉 月蚤灶鄄皂藻蚤圆袁 猿 摇 载哉 载怎藻圆 摇 在匀粤晕郧 在澡燥灶早鄄早怎蚤圆 摇 宰哉 再怎藻鄄躁蚤灶圆袁 猿 摇 宰粤晕郧 再怎员
渊员郾 杂糟澡燥燥造 燥枣 砸藻泽燥怎则糟藻泽 葬灶凿 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼葬造 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早袁 粤灶澡怎蚤 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁 匀藻枣藻蚤袁 粤灶澡怎蚤摇 圆猿园远园员曰
圆郾 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 陨燥灶 月藻葬皂 月蚤燥藻灶早蚤灶藻藻则蚤灶早袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 匀藻枣藻蚤袁 粤灶澡怎蚤摇 圆猿园园猿员曰
猿郾 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 栽藻糟澡灶蚤糟葬造 月蚤燥造燥早赠 葬灶凿 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早袁 匀藻枣藻蚤 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻泽 燥枣 孕澡赠泽蚤糟葬造 杂糟蚤藻灶糟藻袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 匀藻枣藻蚤袁 粤灶澡怎蚤摇 圆猿园园猿员冤
粤遭泽贼则葬糟贼院粤 枣则葬早蚤造藻 葬灶凿 凿憎葬则枣 则蚤糟藻 皂怎贼葬灶贼 渊凿枣则冤 憎葬泽 燥遭贼葬蚤灶藻凿 枣则燥皂 酝圆 责燥责怎造葬贼蚤燥灶 燥枣 蚤灶凿蚤糟葬 增葬则蚤藻贼赠 怨猿员员 蚤则则葬凿蚤葬贼藻凿 遭赠灶蚤贼则燥早藻灶 蚤燥灶 遭藻葬皂援 栽澡藻 责造葬灶贼 澡藻蚤早澡贼 燥枣 贼澡藻 皂怎贼葬灶贼 蚤泽 苑源郾 缘糟皂袁 憎澡蚤造藻 贼澡葬贼 燥枣 憎蚤造凿 贼赠责藻 蚤泽 员圆圆郾 怨糟皂援 悦藻造造 憎葬造造 糟燥皂责燥泽蚤贼蚤燥灶
葬灶葬造赠泽蚤泽 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 糟藻造造怎造燥泽藻 葬灶凿 澡藻皂蚤鄄糟藻造造怎造燥泽藻 糟燥灶贼藻灶贼泽 蚤灶 造藻葬枣 燥枣 贼澡藻 皂怎贼葬灶贼 葬灶凿 憎蚤造凿 贼赠责藻 憎藻则藻 员猿郾 愿豫 葬灶凿
圆猿郾 愿豫 袁 圆源郾 圆豫 葬灶凿 圆园郾 远豫 袁则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠袁 憎澡蚤糟澡 蚤灶 泽贼藻皂 憎藻则藻 圆圆郾 猿豫 葬灶凿 猿源郾 员豫 袁 猿园郾 猿豫 葬灶凿 员愿郾 远豫 袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援
韵贼澡藻则 糟藻造造 憎葬造造 糟燥皂责燥灶藻灶贼泽 糟澡葬灶早藻凿 泽造蚤早澡贼造赠援 郧藻灶藻贼蚤糟 葬灶葬造赠泽蚤泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 糟澡葬则葬糟贼藻则 燥枣 凿枣则 憎葬泽 糟燥灶贼则燥造造藻凿 遭赠 葬
则藻糟藻泽泽蚤增藻 早藻灶藻援 栽澡藻 凿枣则 早藻灶藻 憎葬泽 皂葬责责藻凿 燥灶 则蚤糟藻 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 圆 遭赠 怎泽蚤灶早 葬 云圆 责燥责怎造葬贼蚤燥灶 凿藻增藻造燥责藻凿 枣则燥皂 葬 糟则燥泽泽 遭藻贼憎藻藻灶贼澡藻 皂怎贼葬灶贼 葬灶凿 园圆源圆愿袁 葬灶凿 贼澡藻 早藻灶藻贼蚤糟 凿蚤泽贼葬灶糟藻泽 枣则燥皂 贼澡藻 早藻灶藻 贼燥 贼澡藻 造蚤灶噪藻凿 杂杂砸 皂葬则噪藻则泽 砸酝缘源苑圆 葬灶凿 砸酝圆源园 憎藻则藻
员郾 员糟酝 葬灶凿 员郾 远糟酝袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻 葬遭燥增藻 则藻泽怎造贼泽 造葬蚤凿 贼澡藻 遭葬泽蚤泽 枣燥则 贼澡藻 则藻泽藻葬则糟澡 燥枣 贼澡藻 枣则葬早蚤造藻 葬灶凿 凿憎葬则枣 皂怎贼葬灶贼 葬灶凿 蚤贼泽
早藻灶藻 糟造燥灶蚤灶早援
运藻赠 憎燥则凿泽院则蚤糟藻曰 早藻灶藻贼蚤糟 葬灶葬造赠泽蚤泽曰 枣则葬早蚤造藻 葬灶凿 凿憎葬则枣 糟怎造皂曰 早藻灶藻 皂葬责责蚤灶早
摇 摇 水稻的茎秆突变大致分为 猿 种类型院高度尧色泽和
强度遥 而高度与强度直接关系到水稻的抗倒伏性和产
量遥 其中袁茎秆高度突变体的研究最为广泛和深入袁由
于半矮秆基因 泽凿员 的发现和利用袁引发了全球水稻生
员
核摇 农摇 学摇 报 圆远 卷
产的第一次绿色革命袁并取得了巨大的成绩遥 而茎秆
强度突变体的研究早在 圆园 世纪 远园 年代就已开始袁至
今脆茎突变体的报道也有不少袁但与株高相关的脆茎
突变体则报道不多遥 低能离子束作为一种新的诱变
源袁创建了一批重要的植物突变体渊如 杂凿凿冤遥 吴跃进
等曾利用低能离子束诱变一半矮秆突变体渊再怨愿员源怨冤袁
该半矮秆材料的农艺性状优良袁其矮生性表达受 员 对
显性基因控制咱员暂 遥 我们从氮离子束辐照的籼稻品种
怨猿员员 中获得 员 个脆秆矮生突变体咱圆暂 袁从而能研究株高
与强度的分子机理袁进一步提高水稻的抗倒伏性和产
量遥
本研究围绕氮离子束辐照得到的脆秆矮生突变体
的农艺性状尧细胞壁成分以及控制该性状的基因遗传
方式和基因定位开展研究袁旨在为脆秆矮生突变体的
深入研究和应用打下基础遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 材料
圆园园苑 年在合肥物质科学研究院技术生物与农业
工程研究所利用氮离子束处理籼稻品种 怨猿员员袁在 酝圆
代获得 员 株脆秆矮生突变体袁经过 酝猿 和 酝源 代验证性
状稳定袁命名为矮脆渊凿枣则冤遥
员郾 圆摇 方法
员郾 圆郾 员摇 农艺性状分析摇 每个材料随机取 缘 株考察主
要农艺性状袁包括院抽穗期尧株高尧穗长尧节间长度尧有效
穗数尧分蘖数尧结实率和千粒重遥
员郾 圆郾 圆摇 细胞壁组分含量的分析摇 取抽穗期的叶片与
茎秆袁员园缘益杀青 员澡袁然后 远缘益烘 圆源澡袁粉碎后过 源园 目
筛袁装入样品袋备用遥 根据 灾葬灶 杂燥藻泽贼 等咱猿暂方法测定细
胞壁组分含量遥
员郾 圆郾 猿摇 遗传分析及基因定位群体构建摇 圆园园怨 年冬在
海南三亚水稻试验田配制 凿枣则 辕 园圆源圆愿袁怨猿员员 辕 凿枣则袁凿枣则 辕日
本晴的组合渊其中 凿枣则均为 酝源 代冤袁收取各自花授粉的
亲本和异花授粉的杂交种子 云员袁圆园员园 年夏在合肥物质
研究院技术生物与农业工程研究所水稻试验田种植海
南收取的种子 云员袁成熟后收取其自花授粉的种子 云圆袁
由于 凿枣则植株在苗期即可分辨袁故将收取的 云圆 种子在
实验室温室培养间种植 员 个月获得 云圆 幼苗群体袁以手
折方式判断正常植株与脆秆植株并统计数目遥 选取
凿枣则 辕 园圆源圆愿 杂交配组的 云圆 群体作为定位群体袁选取具
有 凿枣则 表型的 怨圆 株植株进行定位袁分别提取叶片
阅晕粤袁同时从这 怨圆 株随机选取 员园 株叶片进行混合袁提
取 阅晕粤袁作为突变池将父本 园圆源圆愿 与母本 凿枣则 的叶片
进行混合袁提取 阅晕粤袁作为 云员 基因组遥员郾 圆郾 源摇 杂杂砸分析摇 根据已发表的分布于水稻 员圆 条染
色体上的 杂杂砸 序列进行引物合成袁对 园圆源圆愿 和 凿枣则 基
因组 阅晕粤进行 孕悦砸扩增袁反应总体积为 圆园滋造袁其中模
板 阅晕粤 员滋造袁员园滋皂燥造 辕 蕴 的 杂杂砸 引物 圆滋造袁员园 伊 孕悦砸 缓
冲液 圆滋造袁 圆缘皂皂燥造 辕 蕴 酝早悦造圆 圆滋造袁 圆郾 缘皂皂燥造 辕 蕴 凿晕栽孕泽员滋造袁员哉 辕 滋造 栽葬择酶 园郾 愿滋造袁用 凿凿匀圆韵补足体积遥 扩增程
序院怨源益预变性 缘皂蚤灶曰 怨源益变性 源缘泽袁缘缘益退火 猿园泽袁
苑圆益延伸 源缘泽袁猿怨 个循环曰再 苑圆益延伸 员园皂蚤灶遥
员郾 圆郾 缘摇 连锁分析摇 对电泳图片进行数据转换袁将与突
变体亲本一致的带型记为 园袁与野生型亲本一致的带
型记为 圆袁同时具有两亲本带型的记为 员曰用 酝葬责阅则葬憎
对转换数据进行分析并绘制遗传图谱咱源暂 遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 突变体的表型特征
圆园园苑 年袁在合肥物质科学研究院技术生物与农业
工程研究所利用氮离子束处理籼稻品种 怨猿员员袁在 酝圆
代获得 员 株脆秆矮生突变体袁经过 酝猿 和 酝源 代验证性
状稳定遥 该突变体在整个生长期都表现茎叶较脆袁株
高较野生型有明显的降低袁对野生型与突变体的株高
进行测量袁野生型的株高为 员圆圆郾 怨糟皂袁突变体的株高为
苑源郾 缘糟皂渊图 员冤袁暂命名为 凿枣则遥 突变体的节间数目与野
生型相比没有变化袁但每一节的长度较野生型有不同
程度的减少曰生育期尧籽粒形态等方面与野生型无明显
差异遥
图 员摇 突变体 凿枣则与野生型 怨猿员员
云蚤早援 员摇 酝怎贼葬灶贼 凿枣则 葬灶凿 憎蚤造凿 贼赠责藻 怨猿员员
圆郾 圆摇 农艺性状分析
通过对 酝源 代突变体和野生型的农艺性状进行分
圆
摇 员 期 水稻脆秆矮生突变体鉴定及基因定位研究
析表明袁突变体的株高和穗长与野生型相比明显降低袁
穗粒数以及结实率也显著减少袁而有效穗数袁分蘖数和
千粒重均无明显差异渊表 员冤遥
表 员摇 突变体与野生型农艺性状分析
栽葬遭造藻 员摇 粤早则燥灶燥皂蚤糟 贼则葬蚤贼泽 燥枣 皂怎贼葬灶贼泽 葬灶凿 憎蚤造凿 贼赠责藻
性状
贼则葬蚤贼
野生型 怨猿员员
憎蚤造凿 贼赠责藻 怨猿员员
突变体 凿枣则
皂怎贼葬灶贼 凿枣则
播始历期
凿葬赠泽 枣则燥皂 泽燥憎蚤灶早 贼燥 澡藻葬凿蚤灶早渊凿冤 员员远 员员苑
株高
责造葬灶贼 澡藻蚤早澡贼渊糟皂冤 员圆圆郾 怨 依 员郾 源园 苑源郾 缘 依 圆郾 园园鄢鄢
穗长
责葬灶蚤凿藻 造藻灶早贼澡渊糟皂冤 圆员郾 猿 依 园郾 员园 员愿郾 圆 依 员郾 园缘鄢鄢
有效穗数
藻枣枣藻糟贼蚤增藻 责葬灶蚤糟造藻 灶怎皂遭藻则 源郾 猿 依 园郾 缘愿 缘郾 猿 依 园郾 缘愿
分蘖数
贼蚤造造藻则 灶怎皂遭藻则 缘郾 圆 依 园郾 猿员 源郾 怨 依 园郾 圆苑
穗粒数
灶怎皂遭藻则 燥枣 早则葬蚤灶 责藻则 责葬灶蚤糟造藻 圆员圆郾 猿 依 圆郾 圆缘 员圆缘郾 愿 依 员猿郾 圆员鄢鄢
千粒重
贼澡燥怎泽葬灶凿 泽藻藻凿 憎藻蚤早澡贼渊早冤 猿圆郾 员 依 园郾 愿苑 猿园郾 远 依 员郾 员圆
结实率
泽藻藻凿 泽藻贼贼蚤灶早渊豫 冤 愿缘 依 圆郾 猿员 猿圆 依 圆郾 员怨鄢鄢
注院 鄢和鄢鄢分别表示显著差异渊孕 约 园郾 园缘冤和极显著差异渊孕 约 园郾 园员冤遥
下同遥
晕燥贼藻院 鄢 葬灶凿 鄢鄢 皂藻葬灶 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 渊 孕 约 园郾 园缘 冤 葬灶凿 增藻则赠鄄泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼
凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻 渊孕 约 园郾 园员冤袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻 泽葬皂藻 葬泽 栽葬遭造藻 圆援
摇 摇 对突变体和野生型的各节间长进行测量发现袁与
野生型相比袁突变体第 员尧圆尧猿尧源 节间长明显降低袁而第
缘尧远 节间长则显著增高袁但第 缘尧远 节间长的增高幅度
没有前 源 个节间长的降低幅度高遥 因此袁突变体 凿枣则与
野生型的株高差异主要体现在第 员尧圆尧猿尧源 节间长之间
的不同渊表 圆冤遥
表 圆摇 突变体 凿枣则与野生型 怨猿员员 的株高及节间长
栽葬遭造藻 圆摇 孕造葬灶贼 澡藻蚤早澡贼 葬灶凿 蚤灶贼藻则灶燥凿藻泽 造藻灶早贼澡
燥枣 皂怎贼葬灶贼泽 凿枣则 葬灶凿 憎蚤造凿 贼赠责藻 怨猿员员 渊糟皂冤
特征
贼则葬蚤贼
野生型 怨猿员员
憎蚤造凿 贼赠责藻 怨猿员员
突变体 凿枣则
皂怎贼葬灶贼 凿枣则
株高 责造葬灶贼 澡藻蚤早澡贼 员圆圆郾 怨 依 员郾 源园 苑源郾 缘 依 圆郾 园园鄢鄢
总秆长 糟怎造皂 造藻灶早贼澡 员园员郾 远 依 员郾 猿园 缘远郾 猿 依 员郾 缘愿鄢鄢
第 员 节间 枣蚤则泽贼 蚤灶贼藻则灶燥凿藻 猿远郾 远员 依 圆郾 怨缘 员远郾 圆园 依 员郾 圆怨鄢鄢
第 圆 节间 泽藻糟燥灶凿 蚤灶贼藻则灶燥凿藻 员怨郾 苑缘 依 员郾 猿愿 远郾 猿缘 依 园郾 怨怨鄢鄢
第 猿 节间 贼澡蚤则凿 蚤灶贼藻则灶燥凿藻 圆员郾 园园 依 员郾 源远 怨郾 圆缘 依 员郾 猿怨鄢鄢
第 源 节间 枣燥怎则贼澡 蚤灶贼藻则灶燥凿藻 员缘郾 缘员 依 员郾 苑怨 员圆郾 员缘 依 圆郾 苑源鄢鄢
第 缘 节间 枣蚤枣贼澡 蚤灶贼藻则灶燥凿藻 远郾 圆猿 依 员郾 源愿 怨郾 远缘 依 员郾 园愿鄢鄢
第 远 节间 泽蚤曾贼澡 蚤灶贼藻则灶燥凿藻 员郾 远源 依 园郾 远苑 圆郾 怨怨 依 园郾 远员鄢鄢
圆郾 猿摇 细胞壁组分含量的分析
纤维素渊 糟藻造造怎造燥泽藻袁悦冤尧半纤维素渊 澡藻皂蚤鄄糟藻造造怎造燥泽藻袁
匀悦冤尧木质素渊 造蚤早灶蚤灶袁蕴冤和无机盐渊主要为 杂蚤韵圆 冤是水
稻细胞壁的主要组成成分遥 突变体茎秆的纤维素尧半
纤维素尧木质素和 杂蚤韵圆 的含量分别为 圆圆郾 猿豫 尧猿园郾 猿豫 尧猿郾 圆豫和 苑郾 源豫 袁而野生型 渊宰栽冤茎秆的为 猿源郾 员豫 尧
员愿郾 远豫 尧源郾 缘豫和 怨郾 员豫 袁其中纤维素和半纤维素差异
极显著袁木质素和 杂蚤韵圆 的含量无明显差异渊图 圆冤遥
图 圆摇 野生型渊宰栽冤与突变体 凿枣则茎秆
细胞壁成分含量的差异
云蚤早援 圆摇 阅蚤枣枣藻则藻灶糟藻 燥枣 糟怎造皂 糟藻造造 憎葬造造 糟燥皂责燥灶藻灶贼泽 遭藻贼憎藻藻灶
憎蚤造凿 贼赠责藻 渊宰栽冤 葬灶凿 皂怎贼葬灶贼 渊凿枣则冤
突变体叶片的纤维素尧半纤维素尧木质素和 杂蚤韵圆
的含量分别为 员猿郾 愿豫 尧圆源郾 圆豫 尧源郾 怨豫和 员园郾 怨豫 袁而野
生型叶片的分别为 圆猿郾 愿豫 尧圆园郾 远豫 尧源郾 怨豫和 员员郾 苑豫 袁
其中纤维素的含量差异极显著袁半纤维素的含量差异
显著袁木质素和二氧化硅含量无明显差异渊图 猿冤遥 可
能由于纤维素和半纤维素的差异袁野生型与突变体的
细胞壁结构有所变化袁从而突变体表现出茎秆和叶片
的脆嫩性状遥
圆郾 源摇 突变体 凿枣则的遗传分析
脆秆矮生突变体 凿枣则 和 猿 个正常水稻品种进行杂
交袁所有的 云员 均不表现矮秆脆性性状遥 在 云圆 分离群
体中袁正常植株与矮秆脆茎植株的比例呈典型的 猿 颐 员
分离渊表 猿冤袁表明突变体 凿枣则的脆秆矮生性状受单隐性
基因控制遥
圆郾 缘摇 突变体 凿枣则基因的初步定位
用突变体 凿枣则 辕 园圆源圆愿 杂交组合的 云圆 群体作为定位
群体渊总群体 猿苑圆 株袁脆秆矮生植株 怨圆 株冤遥 用 源园愿 对
分布于水稻 员圆 条染色体上的 杂杂砸 引物对突变体 凿枣则
和 园圆源圆愿 两亲本进行多态性筛选袁发现 孕悦砸 产物具有
多态性的 杂杂砸引物有 员圆源 对遥 用具有多态性的 员圆源 对
猿
核摇 农摇 学摇 报 圆远 卷
图 猿摇 野生型渊宰栽冤与突变体 凿枣则叶片
细胞壁组分含量的差异
云蚤早援 猿摇 阅蚤枣枣藻则藻灶糟藻 燥枣 造藻葬枣 糟藻造造 憎葬造造 糟燥皂责燥灶藻灶贼泽 遭藻贼憎藻藻灶
憎蚤造凿 贼赠责藻 渊宰栽冤 葬灶凿 皂怎贼葬灶贼 渊凿枣则冤
引物检测 云员 基因组 阅晕粤 和突变池 阅晕粤 进行扩增差
异袁其中第 圆 条染色体上的 杂杂砸 引物 砸酝缘源苑圆 和
砸酝圆源园 在突变池 阅晕粤 和 云员 基因组 阅晕粤 间出现扩增
差异渊图 源冤袁进一步用 砸酝缘源苑圆 和 砸酝圆源园 分析了 云圆 群
体中的 怨圆 株脆秆矮生植株袁分别检测出 圆 个和 猿 个重
组个体遥 为更一步说明该突变体基因与以上 圆 个分子
标记的连锁性袁分别在 砸酝缘源苑圆 的上游和 砸酝圆源园 的下
游选取几个分子标记对定位群体中的 怨圆 株突变植株
进行分析袁遗传连锁分析表明袁砸酝缘源苑圆 和 砸酝圆源园 与
凿枣则位点相距 员郾 员 和 员郾 远糟酝渊图 缘冤遥
表 猿摇 云圆 群体中突变植株与正常植株的分离
栽葬遭造藻 猿摇 杂藻早则藻早葬贼蚤燥灶 燥枣 皂怎贼葬灶贼 葬灶凿 灶燥则皂葬造
责造葬灶贼泽 蚤灶 云圆 责燥责怎造葬贼蚤燥灶
杂交组合
糟则燥泽泽
糟燥皂遭蚤灶葬贼蚤燥灶
正常植株数
灶怎皂遭藻则 燥枣
灶燥则皂葬造
责造葬灶贼
突变植株数
灶怎皂遭藻则 燥枣
皂怎贼葬灶贼 责造葬灶贼
总数
贼燥贼葬造 字圆 渊猿颐 员冤
孕值
孕 增葬造怎藻
凿枣则 辕 园圆源圆愿 圆愿园 怨圆 猿苑圆 园郾 园园源 跃 园郾 怨缘
怨猿员员 辕 凿枣则 猿员怨 员员圆 源猿员 园郾 员苑源 耀 园郾 怨缘
凿枣则 辕日本晴
凿枣则 辕 晕蚤责责燥灶遭葬则藻 圆园苑 苑源 圆愿员 园郾 圆园园 耀 园郾 怨缘
猿摇 讨论
与野生型相比袁凿枣则突变体不仅脆嫩度上表现明显
差异袁而且在株高上也存在显著性差异袁其主要在第
员尧圆尧猿尧源 节间长存在明显降低差异袁而第 缘尧远 节间长
图 源摇 杂杂砸分子标记 砸酝缘源苑圆 和 砸酝圆源园 检测 云员
基因组和突变池 阅晕粤之间的扩增差异
云蚤早援 源摇 粤皂责造蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻 遭藻贼憎藻藻灶 云员
葬灶凿 皂怎贼葬灶贼 阅晕粤 责燥燥造 凿藻贼藻糟贼藻凿 遭赠 杂杂砸 皂燥造藻糟怎造葬则
皂葬则噪藻则泽 砸酝缘源苑圆 葬灶凿 砸酝圆源园
孕员院父本 园圆源圆愿曰孕圆 院母本 凿枣则曰云员 院凿枣则与 园圆源圆愿
杂交 员 代曰酝院突变池
孕员院皂葬造藻 责葬则藻灶贼 园圆源圆愿曰 孕圆 院枣藻皂葬造藻 责葬则藻灶贼 凿枣则曰 云员 院贼澡藻 枣蚤则泽贼
澡赠遭则蚤凿 早藻灶藻则葬贼蚤燥灶 燥枣 凿枣则 葬灶凿 园圆源圆愿曰 酝院皂怎贼葬灶贼 阅晕粤 责燥燥造
图 缘摇 凿枣则位点在水稻第 圆 条染色体上的遗传图
云蚤早援 缘摇 郧藻灶藻贼蚤糟 皂葬责 燥枣 凿枣则 造燥糟怎泽
燥灶 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 圆
虽然有显著增高差异袁但幅度没有前 源 个节间长的降
低幅度大遥 通过对突变体 凿枣则 和野生型的农艺性状分
析袁突变体 凿枣则 的结实率和穗粒数等产量性状要比野
生型低很多袁这可能与突变体和野生型茎秆的维管束
差异有关袁影响营养的运输遥 通过对突变体 凿枣则 的遗
传分析袁发现 凿枣则脆性和半矮性状受单基因隐性控制袁
在 云圆 分离群体中发现袁只要是表现为脆嫩性状的植株
都比正常植株偏矮袁由此可推断该基因可能是一因多
效袁该基因可能直接或间接控制着植株的茎秆强度和
高度遥
本文研究的水稻脆秆矮生突变体 凿枣则 的叶片与茎
秆的纤维素含量比野生型都要低袁且差异显著曰突变体
凿枣则 伴随着纤维素含量的降低袁半纤维素含量有所增
高袁且差异显著遥 与纤维素和半纤维素相比袁木质素和
源
允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
圆园员圆袁圆远渊员冤院园园园员 耀 园园园缘
无机盐均没有显著性差异袁由于细胞壁成分的变化袁可
能在一定程度上抑制了细胞的延伸袁因此突变体 凿枣则
的脆秆矮生性状与纤维素和半纤维素的含量变化有
关遥 拟南芥中已经报道几个脆性相关基因袁其中有与
木质素合成有关袁也有与纤维素合成有关遥 到目前为
止袁水稻的脆性突变体已报道有 员圆 个袁从目前的研究
看袁脆茎突变体都是由于纤维素含量降低袁木质素含量
增加但粗纤维含量降低而导致茎秆脆性突变的咱远 耀 员猿暂 遥
李云海等克隆出的 遭糟员 基因袁编码了主要在水稻的厚
壁组织细胞和维管束中表达的类鄄糟燥遭则葬 蛋白袁不仅可
以降低细胞壁厚度和纤维素含量袁还可以增加木质素
的含量咱员源暂 遥 有报道称纤维素含量越高袁细胞壁消化率
越低咱员缘暂 曰也有报道称半纤维素与纤维素的比值与饲草
的消化率有极高的相关性袁比值越高饲草的消化率越
高咱员远袁员苑暂 袁因此袁该脆性突变水稻稻草具有被反刍动物
高效利用的潜能遥
基因的图位克隆是基于遗传作图和物理作图的一
种分离基因的方法遥 这一方法首先要对基因进行初步
定位袁然后再寻找与基因紧密连锁的分子标记袁将基因
界定在一个较小的范围内袁最后是构建物理图谱和候
选基因克隆遥 凿枣则突变位点被定位在水稻第 圆 条染色
体的 杂杂砸分子标记 砸酝缘源苑圆 和 砸酝圆源园 之间袁与它们之
间的距离分别为 员郾 员 和 员郾 远糟酝遥 这与 运燥 匀蚤则葬灶燥 报
道咱员愿暂的 月悦猿 可能属于同一位点基因突变袁但是 月悦猿
是粳稻品种日本晴通过 酌 辐射得到的突变体袁而突变
体 凿枣则是籼稻品种 怨猿员员 通过氮离子束辐照得到的遥 在
两种不同物理方法处理不同遗传背景的水稻中均能得
到相同的表型性状袁为进一步研究水稻脆性突变体提
供有利的条件遥 为确定突变体 凿枣则 是否与 月悦猿 属于等
位基因袁后续工作将进行突变体 凿枣则 与 月悦猿 的等位性
检测遥
参考文献院
咱 员 暂摇 刘斌美袁 吴跃进袁童继平袁 吴敬德袁 余增亮袁张 瑛袁程 灿援 水稻
显性半矮秆基因的 杂悦粤砸 标记及初步定位 咱 允暂 援 作物学报袁
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咱 圆 暂摇 许 学袁 刘斌美袁 宋 美袁 吴跃进援 氮离子束与 酌射线辐照日本晴
和野怨猿员员冶水稻突变体的筛选咱允暂 援 核农学报袁 圆园园愿袁 圆圆 渊源冤院猿愿怨
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咱 缘 暂摇 李文丽袁吴先军援 一个水稻脆秆突变体的遗传分析与基因定位
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咱 苑 暂摇 吴 超袁朱 丽袁林 凤援 水稻脆秆突变体的研究进展咱允暂 援 安徽农业
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咱员猿暂摇 苏衍菁袁赵国琦袁王小山袁严长杰袁吕宗友援 不同生育期脆性突变
水稻细胞壁组分动态变化研究咱 允暂 援 草业学报袁 圆园员园袁 员怨渊员冤院
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圆猿圆院怨缘 原 员园愿
渊责任编辑摇 王媛媛冤
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