水稻ygl80黄绿叶突变体的遗传分析与目标基因精细定位

作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2014， 40(4）： 644-649http：///

ISSN 0496-3490； CODEN TSHPA9E-mail： xbzw@ DOI： 10.3724/SP.J.1006.2014.00644

水稻ygl80黄绿叶突变体的遗传分析与目标基因精细定位

李燕群1，**高家旭1，**肖云华1李秀兰2蒲翔1孙昌辉1王平荣1邓晓建1，*

1四川农业大学水稻研究所， 四川成都 611130； 2曲阜师范大学生命科学学院， 山东曲阜 273165

摘要： 通过化学诱变获得遗传稳定的水稻黄绿叶突变体ygl80。与野生型亲本10079相比， ygl80突变体在苗期和孕

穗期叶片叶绿素分别下降76.64%和54.59%， 类胡萝卜素含量分别下降53.85%和41.18%， 成熟期株高、每株有效穗数、每穗着粒数、穗长和千粒重分别减少14.8%、16.5%、21.3%、9.1%和7.4%。遗传分析表明， ygl80的突变性状由

1对隐性核基因控制。利用(ygl80/浙辐802） F2作为定位群体， 将突变基因定位在第5染色体长臂InDel标记C2和

C3之间， 遗传距离分别为0.24 cM 和0.39 cM， 两标记之间的物理距离约为90 kb， 此区间内包含11个预测基因。基

因组序列分析发现， ygl80突变体在编码叶绿素合酶的YGL1 (LOC_Os05g28200）基因编码区第5027碱基处(位于第14

外显子）， 碱基C突变为碱基T， 使编码蛋白序列第348位的脯氨酸(Pro）突变成亮氨酸(Leu）。该基因是已报道的水稻

ygl1黄绿叶突变基因的等位基因。ygl80突变体在整个生育期都表现为黄绿叶， 而ygl1突变体在苗期叶片黄化， 中期

慢慢转绿， 后期叶色以及总叶绿素和类胡萝卜素的含量接近野生型， 这可能是YGL1基因编码的叶绿素合酶蛋白的

氨基酸不同突变位点造成的。

关键词：水稻； 黄绿叶突变体； YGL1； 遗传分析； 精细定位

Genetic Analysis and Gene Fine Mapping of Yellow-Green Leaf Mutant ygl80 in Rice

LI Yan-Qun1，**， GAO Jia-Xu1，**， XIAO Yun-Hua1， LI Xiu-Lan2， PU Xiang1， SUN Chang-Hui1， WANG Ping-Rong1， and DENG Xiao-Jian1，*

1 Rice Research Institute， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China；

2 College of Life Science， Qufu Normal University， Qufu 273165， China

Abstract： A yellow-green leaf mutant ygl80 was isolated by chemical mutagenesis. Compared with the wild-type parent 10079， chlorophyll content of the ygl80 mutant decreased by 76.64% and 54.59%， and the carotenoid content decreased by 53.85% and 41.18% at the seedling and booting stages， respectively. In addition， plant height， number of productive panicles per plant， number

of spikelets per panicle， panicle length and 1000-grain weight reduced by 14.8%， 16.5%， 21.3%， 9.1%， and 7.4%， respectively， at the maturity. Genetic analysis showed that the yellow-green leaf trait of the ygl80 mutant was controlled by one pair of recessive nuclear genes. Genetic mapping of the mutant gene was conducted by using 627 yellow-green leaf individuals from the F2 map-ping population of ygl80/Zhefu 802. Finally， the mutant gene was mapped between InDel markers C2 and C3 on the long arm of chromosome 5， with genetic distances of 0.24 cM and 0.39 cM， respectively， and with physical distance of 90 kb， in this region eleven predicted genes had been annotated. Sequencing analysis of these candidate genes between the mutant and its wild-type parent revealed a single base change (C5027T） of YGL1 (LOC_Os05g28200） gene for chlorophyll synthase resulted in a missense mutation (P348L） in the encoded product， suggesting that the ygl80 mutant gene is allelic to the ygl1 gene. The ygl80 mutant ex-hibited yellow-green trait throughout the growing period. But the ygl1 mutant showed yellow-green trait at seedling stage， then turned into green slowly， and its leaf color and chlorophyll and carotenoid contents almost closed to those of the wild-type parent during the later stage of growth. Different phenotypes of the two mutants may be caused by different mutational sites of genomic

本研究由国家自然科学基金项目(31171533， 31071402）， 四川省科技支撑计划项目(2012NZ0027）， 山东省自然科学基金项目(ZR2011CQ015）和山东省高等学校科技计划项目(J11LC22）资助。

*通讯作者(Corresponding author）： 邓晓建， E-mail： xjdeng2006@

第一作者联系方式： E-mail： Liyanqun63@ (李燕群）； g-j-xu@ (高家旭） ** 同等贡献(Contributed equally to this work） Received(收稿日期）： 2013-08-02； Accepted(接受日期）： 2013-12-12； Published online(网络出版日期）： 2014-01-16.

URL： http：///kcms/detail/11.1809.S.20140116.1610.009.html