水稻胚乳突变体 b140 的表型分析及基因克隆

目的对水稻粉质胚乳突变体 b140 进行表型分析和基因克隆，为阐明水稻淀粉合成机制奠定基础。 方法以粳稻品种‘W017’为野生型，测量‘W017’和突变体 b140 的农艺性状，分析籽粒的灌浆期干物质积累量和理化性质，并观察淀粉颗粒的结构；构建 b140 与‘南京11’的F 2 群体，取隐性极端个体定位基因；利用qRT-PCR测定籽粒灌浆时期的淀粉合成相关基因表达量；测定相关淀粉合成酶活性。 结果 b140 表现为粉质胚乳，粒宽、粒厚和千粒质量均显著低于野生型，但粒长和其他农艺性状无显著变化。 b140 种子的总淀粉和直链淀粉含量均显著低于野生型，而可溶性糖含量显著高于野生型。扫描电镜观察 b140 胚乳淀粉粒呈球形或不规则形状，排列疏松。突变基因定位在第1号染色体短臂56 kb的区间内，测序发现只有1个已知基因 Os01g0179400 发生突变。qRT-PCR结果显示，与野生型相比， b140 胚乳中淀粉合成相关基因的表达量出现不同程度的下调。 b140 胚乳中腺苷磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性显著低于野生型。 结论 b140 由于 Os01g0179400 基因发生突变，导致粉质胚乳表型。 Os01g0179400 突变影响了淀粉合成相关基因的表达以及腺苷磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性。 b140 的发现对于了解水稻淀粉合成和调控的机制具有一定的意义。