安农标810S淡黄叶突变基因的精细定位和克隆

本研究拟利用安农标810S淡黄叶突变基因，通过在目标染色体区段加大分子标记密度，对已初步定位的pyl(t)进行精细定位，获得与目标基因遗传距离小于0.5cM的分子标记，为通过分子标记辅助选育淡黄叶水稻新品种提供操作性强、可靠实用的分子标记。同时，在精细定位基础上，通过图位克隆和候选基因功能鉴定相结合的策略，克隆pyl(t)基因，为转基因和分子标记辅助育种技术培育淡黄叶水稻新品种提供基础。因此，本项目的实施可望克隆出淡黄叶突变基因pyl(t)，并通过转基因技术培育带叶色标记性状的水稻新不育系，从根本上提高我国杂交稻生产的安全性、稳定性，具有重要的理论意义和应用价值。

利用叶色标记是保证作物杂交种子纯度的一条有效途径，同时在高等植物的叶绿体合成、结构、功能、遗传、分化与发育及光合色素合成等基础研究中具有重要价值。本研究以一个水稻自然黄叶突变籼稻材料安农标810S为材料，其整个生育期都表现明显的黄叶，包括茎和穗，其黄叶性状不影响水稻的农艺性状和经济性状，且黄叶性状不受环境影响，是一个很好的两系水稻杂交制种及不育系繁殖的除杂提纯的叶色标记。经多对杂交组合后代表型分析所得，安农标810S的黄叶性状由一对核隐性基因控制，根据其表型我们将目标基因命名为Ygl7。以安农标810S和粳稻日本晴杂交F2代为定位群体，将该黄叶基因定位在第3号染色体的64.8kb范围为，该范围内有12个预测基因，有两个可能与叶色相关基因，经PCR扩增测序，与野生型安农810S对比，G1有一个碱基的突变（T→C），导致一个氨基酸的变异（Leu→Ser），G2没有变异，故G1被认为是目标基因。经搜索发现已有两个等位基因的报道，分别为Chl和Ygl，其中，Chl只在苗期表现淡黄色，Ygl虽然整个生育期表现淡黄色，但对其农艺性状造成很严重的负面影响，这两个黄叶等位基因虽然也是由单碱基突变引起，但突变位点和突变碱基不同，且Chl和Ygl未在水稻中做功能互补试验。故本实验在得到该基因cDNA后，构建了表达载体，RNi载体及亚细胞定位GFP载体，正在做功能互补试验。计划下一步做Ygl7及两个等位基因的调控模式分析。一方面为进一步更好的利用该黄叶标记为田间生产服务，一方面对基因进化进行研究。