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水稻矮化少蘖突变体dlt3的基因定位和蛋白质组学分析
被引量：
4
1
作者
张敏娟
李帅军
+4 位作者
陈琼琼
景秀清
陈坤明
石春海
李文强
《中国水稻科学》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期529-537,共9页
【目的】株高是农作物的重要农艺性状之一。导致株高变矮的原因很多,最受关注的是赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对株高的影响,其调控机制的阐明对于植物科学基础研究及遗传育种研究均具有重要意义。【方法】利用γ射线诱变水稻材料9311,...
【目的】株高是农作物的重要农艺性状之一。导致株高变矮的原因很多,最受关注的是赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对株高的影响,其调控机制的阐明对于植物科学基础研究及遗传育种研究均具有重要意义。【方法】利用γ射线诱变水稻材料9311,获得一个矮化少蘖突变体,命名为dlt3 (dwarf and low-tillering 3),通过形态学调查手段分析dlt3突变体的株高、分蘖数、叶夹角、叶形态和结实率等性状,通过叶枕部位的伸直情况和α-淀粉酶活性检测分析其对外源BR和GA应答的敏感性,通过构建遗传群体和筛选分子标记对其进行基因定位,并利用基于i TRAQ的定量蛋白质组学技术分析dlt3突变体的蛋白质组表达谱。【结果】表型分析显示dlt3突变体具有半矮化、少分蘖、叶夹角减小、叶表面皱褶、叶形变短变宽和结实率降低等多个突变表型;突变体对GA正常应答,而对BR处理表现为不应答。遗传分析显示dlt3突变因单个基因隐性突变导致;利用分子标记将dlt3基因定位在第6染色体标记RM2615和R6M14之间。定量蛋白质组学分析在dlt3突变体中鉴定到330个差异表达蛋白,包括222个上调和108个下调表达蛋白。其中,4个差异表达蛋白与BR信号途径直接相关;多个差异表达蛋白与水稻株高或生长发育调控直接相关;此外,多个差异表达蛋白,如丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、Ca^(2+)结合蛋白和锌指结构域蛋白等在dlt3突变体中大量富集。【结论】dlt3是一个BR不敏感的矮化少蘖突变体,DLT3基因突变引起BR信号途径的异常,进而可能导致胞内蛋白磷酸化信号转导和转录激活途径受到广泛影响,从而引起植株生长发育等多方面性状异常。
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关键词
水稻
矮化少蘖
dlt3
油菜素内脂
基因定位
蛋白质组学
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职称材料
题名
水稻矮化少蘖突变体dlt3的基因定位和蛋白质组学分析
被引量：
4
1
作者
张敏娟
李帅军
陈琼琼
景秀清
陈坤明
石春海
李文强
机构
西北农林科技大学生命科学学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室
西北农林科技大学动物科技学院
浙江大学农业与生物技术学院农学系
出处
《中国水稻科学》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期529-537,共9页
基金
陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JQ4134)
国家自然科学基金项目(31570181
+1 种基金
31200148)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2452018149)
文摘
【目的】株高是农作物的重要农艺性状之一。导致株高变矮的原因很多,最受关注的是赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对株高的影响,其调控机制的阐明对于植物科学基础研究及遗传育种研究均具有重要意义。【方法】利用γ射线诱变水稻材料9311,获得一个矮化少蘖突变体,命名为dlt3 (dwarf and low-tillering 3),通过形态学调查手段分析dlt3突变体的株高、分蘖数、叶夹角、叶形态和结实率等性状,通过叶枕部位的伸直情况和α-淀粉酶活性检测分析其对外源BR和GA应答的敏感性,通过构建遗传群体和筛选分子标记对其进行基因定位,并利用基于i TRAQ的定量蛋白质组学技术分析dlt3突变体的蛋白质组表达谱。【结果】表型分析显示dlt3突变体具有半矮化、少分蘖、叶夹角减小、叶表面皱褶、叶形变短变宽和结实率降低等多个突变表型;突变体对GA正常应答,而对BR处理表现为不应答。遗传分析显示dlt3突变因单个基因隐性突变导致;利用分子标记将dlt3基因定位在第6染色体标记RM2615和R6M14之间。定量蛋白质组学分析在dlt3突变体中鉴定到330个差异表达蛋白,包括222个上调和108个下调表达蛋白。其中,4个差异表达蛋白与BR信号途径直接相关;多个差异表达蛋白与水稻株高或生长发育调控直接相关;此外,多个差异表达蛋白,如丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、Ca^(2+)结合蛋白和锌指结构域蛋白等在dlt3突变体中大量富集。【结论】dlt3是一个BR不敏感的矮化少蘖突变体,DLT3基因突变引起BR信号途径的异常,进而可能导致胞内蛋白磷酸化信号转导和转录激活途径受到广泛影响,从而引起植株生长发育等多方面性状异常。
关键词
水稻
矮化少蘖
dlt3
油菜素内脂
基因定位
蛋白质组学
Keywords
rice
dwarf and low-tillering
dlt3
brassinosteroid(BR)
genetic mapping
proteomics
分类号
Q343.5 [生物学—遗传学]
S511.01 [农业科学—作物学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水稻矮化少蘖突变体dlt3的基因定位和蛋白质组学分析
张敏娟
李帅军
陈琼琼
景秀清
陈坤明
石春海
李文强
《中国水稻科学》
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
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