不同水稻tms5突变位点对雄性不育起点温度的影响

摘要

【目的】研究不同水稻tms5突变位点对雄性不育起点温度的影响,探讨不育起点温度遗传调控途径。【方法】在水稻TMS5的6个外显子上设计11个CRISPR/Cas9基因编辑靶点,依次命名为T501—T511,构建相应载体转化粳稻品种日本晴和籼稻品种明恢86,获得各靶点的tms5移码突变体。田间自然高温及人工气候箱(设日平均22、24和28℃3种温度)条件下分析tms5突变体的花粉碘染及自交结实率,鉴定不育起点温度。【结果】粳稻日本晴tms5突变体的不育起点温度高于28℃,籼稻明恢86的不同tms5突变体不育起点温度为22~28℃。此外,同一遗传背景下,通过T501靶点编辑产生的tms5-1移码突变体不育起点温度均显著高于T502靶点的tm5-2突变体,其他位点上的tms5突变体育性特征与tm5-2突变体并无差异。基因表达量分析表明,tms5-1突变体幼穗Ub_(L40)基因表达量显著低于tm5-2突变体的表达量。【结论】水稻tms5突变体不育起点温度不仅受遗传背景的影响,tms5基因突变位点不同也会影响不育起点温度,特别是T501位点与其余位点突变体间不育起点温度差异显著,为研究水稻tms5两系不育起点温度的分子机理及遗传调控网络提供了新思路。