Fine mapping of a pistilloid-stamen (PS) gene on the short arm of chromosome 1 in rice

摘要

A novel floral organ mutant of rice (Oryza sativa L. subsp. indica), termed pistilloid-stamen (ps) here, has flowers with degenerated lemma and palea, with some stamens transformed into pistils and pistil-stamen chimeras. Genetic analysis confirmed that the ps trait is controlled by a single recessive gene. F₂ and F₃ segregation populations derived from PS ps heterozygote crossed with Oryza sativa subsp. indica 'Luhui-17' (PS PS) were used for molecular mapping of the gene using simple sequence repeat (SSR) markers. With 97 recessive individuals from an F₂ segregation population, the ps locus was preliminarily mapped 6.2 cM distal to marker RM6324 and 3.1 cM proximal to marker RM6340 in the terminal region of the short arm of chromosome 1. With a large F₃ segregation population, the gene was fine-mapped between markers RM6470 and RM1141, at distances of 0.10 and 0.03 cM to each marker, respectively. The position of the ps gene was finally located within a 20 kb physical region containing 3 annotated putative genes. One of them, encoding a protein with a single C₂H₂ zinc-finger domain, may be the candidate gene for PS.Key words: rice (Oryza sativa L. subsp. indica), pistilloid-stamen mutant (ps mutant), molecular marker, simple sequence repeat (SSR), gene mappingUn nouveau mutant floral chez le riz (Oryza sativa L. subsp. indica), appelé "pistilloid-stamen" (ps), présente des fleurs dont les glumelles sont dégénérées ainsi que des étamines transformées en pistils ou chimères pistils-étamines. L'analyse génétique a confirmé que le caractère ps est contrôlé par un seul gène récessif. Des populations F₂ et F₃ en ségrégation, dérivées d'hétérozygotes PS ps × Oryza sativa subsp. indica 'Luhui-17' (PSPS), ont été utilisées pour la cartographie du gène à l'aide marqueurs microsatellites (SSR). À l'aide de 97 individus F₂ récessifs, le locus ps a été situé de façon préliminaire à 6,2 cM distal du marqueur RM6324 et à 3,1 cM proximal du marqueur RM6340 dans la région terminale du bras court du chromosome 1. Au sein d'une grande population F₃, le gène a été localisé de façon précise entre les marqueurs RM6470 et RM1141, à 0,10 et 0,03 cM respectivement. La position du gène ps a finalement été déterminée au sein d'un intervalle physique de 20 kb qui contient trois gènes putatifs annotés. L'un de ceux-ci, codant pour une protéine avec un seul domaine à Zn digiforme de type C2H2, pourrait s'avérer un bon candidat pour le gène PS.Mots clés : riz (Oryza sativa L. subsp. indica), mutant pistalloid-stamen (mutant ps), marqueur moléculaire, microsatellite (SSR), cartographie génétique.[Traduit par la Rédaction]