水稻落粒基因SH8的精细定位与克隆

摘要

落粒性是水稻的重要性状之一,是野生稻种子传播和后代繁衍的重要保障,但是容易落粒在栽培稻的生产中会造成产量损失。目前,在水稻中已经克隆了一些落粒相关基因,但是这些基因并不能解释水稻落粒的全部表型变异。本研究从白谷(Pei-kuh)和普通野生稻(W1944)构建的重组自交系中选取落粒性强且不含有SH4基因的材料E6-5,与Pei-kuh进行杂交构建分离群体,将以前检测到位于8号染色体的落粒QTL精细定位于26.4 kb的区间内,并把该位点的落粒基因命名为SHATTERING8(SH8)。该区段共有4个编码基因,Pei-kuh和E6-5的测序比对发现LOC_Os08g41950基因在编码区有3个碱基的差异,同时实时定量PCR分析表明该基因在离层部位表达,因此我们把LOC_Os08g41950作为SH8的目标候选基因。为了验证LOC_Os08g41950是否参与水稻落粒的调控,我们利用来自E6-5的LOC_Os08g41950编码序列构建了过表达载体并遗传转化Pei-huh。落粒表型鉴定结果表明,与Pei-huh相比,转基因植株的落粒性明显增强,不仅种子脱落所需的拉力值显著降低,而且还具有更光滑的离层断裂面。本研究有助于促进水稻驯化和水稻落粒调控机制的研究。