[目的]对水稻类病斑突变体的研究有助于解析其与植物生长和防御反应的关系.[方法]本研究在粳稻品系FI135胚培养过程中获得了1个类病斑突变体lmm7(lesion mimic mutant 7).通过对其进行系统的表型鉴定、农艺性状考查、超微结构观察、生理学特性分析,阐明LMM7基因对植物生长的调控.通过病原菌抗性鉴定,明确lmm7对植物防御反应的影响.利用9311B与突变体lmm7杂交所得F2群体对该突变体进行了遗传分析和基因精细定位.[结果]该突变体苗期表型正常,分蘖初期,植株基部叶片从叶尖开始不断出现褐色斑点,并向整株扩散,且斑点数目随植株生长不断增加.与野生型相比,突变体的株高、穗长、有效穗数、每穗粒数、结实率及剑叶长宽都显著降低,但籽粒性状和抽穗期没有显著性差异.遮光处理表明,突变体lmm7的表型受到光照诱导,抽穗期突变体lmm7叶肉细胞严重失绿,光合色素含量显著降低.组织化学分析表明,突变体病斑处的H2O2含量显著升高.透射电镜观察结果表明,突变体lmm7叶肉细胞的叶绿体数目减少,叶绿体类囊体片层结构严重受损,细胞器肿胀解体,并出现大量嗜锇小体,同时病斑内部和周围区域积累了大量的ROS.抗性鉴定结果显示突变体lmm7稻瘟病抗性水平显著高于野生型.遗传分析表明lmm7的突变表型受单个隐性基因控制.利用图位克隆的方法,目的基因被定位于水稻第7染色体短臂两InDel标记7B35和7B43之间,区间范围约260 kb.测序结果表明该区间内候选基因LOC_Os07g0203700第2891位碱基T发生了单碱基缺失,导致后续移码突变及翻译提前终止.[结论]lmm7与spl5互为等位基因,其突变抑制了植株的生长,同时增强了对稻瘟病的抗性.

水稻;类病斑突变体;表型鉴定;基因定位

孙志广;代慧敏;陈庭木;李景芳;迟铭;周振玲;刘艳;刘金波;徐波;邢运高;杨波;李健;卢百关;方兆伟;王宝祥;徐大勇

连云港市农业科学院/江苏省现代作物生产协同创新中心, 江苏 连云港 222006;连云港市生产力促进中心, 江苏 连云港 222006

中国水稻科学

[1]孙志广;代慧敏;陈庭木;李景芳;迟铭;周振玲;刘艳;刘金波;徐波;邢运高;杨波;李健;卢百关;方兆伟;王宝祥;徐大勇-.水稻类病斑突变体lmm7的鉴定与基因定位)[J].中国水稻科学,2022(04):357-366

类病斑突变体,lmm7,FI135,LMM7,9311B,7B35,7B43,Os07g0203700,spl5

水稻,基因定位,植物生长,防御反应,粳稻,品系,培养过程,lesion,mimic,mutant,表型鉴定,农艺性状考查,超微结构观察,生理学,对植,抗性鉴定,植物防御,F2,遗传分析,基因精细定位,苗期,分蘖,基部,褐色,色斑,斑点,整株,植株生长,野生型,株高,穗长,有效穗数,每穗粒数,结实率,剑叶,叶长,长宽,籽粒性状,抽穗期,遮光处理,处理表,叶肉细胞,失绿,光合色素含量,组织化学,化学分析,H2O2,透射电镜,电镜观察,叶绿体,体类,类囊体,片层结构,细胞器,解体,小体,时病,ROS,稻瘟病抗性,抗性水平,突变表型,图位克隆,目的基因,短臂,InDel,kb,候选基因,LOC,碱基缺失,移码突变,提前终止,等位基因

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