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水稻倒一节间生长发育调控基因OEUI的精细定位

方雪

【摘要】水稻节间生长发育有着特定的时空模式,有多个基因参与调控.OEUI基因

是水稻中控制倒一节伸长发育的一个关键基因,先前已将它定位在第1染色体上.采

用集团分离分析法:提取水稻叶片基因组DNA,通过构建DNA池,依靠PCR技术,进

行全基因组扫描,寻找到1号染色体短臂上的SSR标记RM3252与Oeui基因连锁.

在RM3252附近发展新的标记,把水稻Oeui基因精细定位在RM3148和

RSL0152/0153标记之间,相应的物理距离为876kb.

【期刊名称】《合肥师范学院学报》

【年(卷),期】2013(031)003

【总页数】4页(P33-36)

【关键词】水稻;OEUI;精细定位;分子标记

【作者】方雪

【作者单位】合肥师范学院生命科学系,安徽合肥230601

【正文语种】中文

【中图分类】Q943.2

水稻是世界主要粮食作物之一，占世界粮食作物产量的40%［1］。近年来，水稻

基因组研究进展迅速，随着水稻全基因组序列的测序的的完成，水稻分子生物学研

究进入功能基因组时代［2－3］。水稻节间生长发育有着特定的时空模式，有多

个基因参与调控水稻节间发育［4，5］。

Takeda曾将水稻矮杆突变体依据其对节间排布模式的影响而分为五类：dn、dm、

d6、sh、nl。其中dn型水稻突变体中每个节间均匀缩短，其伸长形式跟野生型相

似；dm型突变表现为第二节间特异缩短；sh和d6型突变体则是倒一节或是倒二

节缩短［6］。随着近年来水稻功能基因组研究的迅猛发展，许多与这五类突变相

关的基因已被鉴别和克隆。已克隆出的基因OSH15、OSBRI1的突变可以造成d6

表型［7］；本研究中克隆的OEUI的突变可以造成sh表型。多个EUI基因则特

异调控倒一节的伸长模式。对这些基因的克隆以及相关的生物学研究将极大地促进

人们理解水稻节间模式形成的分子机理［8，9］。

经典的植物学研究早已表明植物激素赤霉素对于节间的伸长是必须的，EUI基因还

与赤霉素的合成代谢以及信号转导有关，许多与赤霉素合成、代谢、信号转导有关

的突变体都表现出节间伸长的缺陷［10］。另外，油菜素内酯和生长素都对节间

的伸长有着重要的作用［11］。因此，可以利用节间伸长探讨赤霉素、油菜素内

酯和生长素信号转导途径之间的关系。水稻生产中，水稻雄性不育系中普遍存在的

“包颈”现象（即倒一节间伸长受阻），印证了在顶端发育的穗与倒一节间的居间

分生组织之间存在长距离信号的转导［12］。在已克隆的基因中，OSH15编码了

一个同源异形盒（homeo－domain）蛋白；OSBRI1编码的蛋白是油菜素内酯的

受体，OSH15、OSBRI1的突变可以造成相似的d6表型，提示激素BR信号转导

与同源异形盒基因之间的互作关系［13，14］。

图位克隆是近年来随着各种植物的分子标记图谱的相继建立而发展起来的一种新的

基因克隆技术。根据功能基因在基因组中都有相对较稳定的基因座，在利用分子标

记技术对目的基因进行精细定位的基础上，用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选

DNA文库（包括YAC、BAC、TAC、PAC或cosmid文库），从而构建目的基因

区域的物理图谱，再利用此物理图谱通过染色体步移逐步逼近目的基因或通过染色

体登陆的方法最终找到包含该目的基因的克隆，并通过遗传转化实验证实目的基因

的功能［15］。2003年朱宏波用图位克隆的策略将EUI2基因定位于一个41.7kb

的区间内，并成功克隆到该基因。仅知道EUI2同样与赤霉素有关，但对EUI2的

功能研究尚未见报道［16］。

目前几乎所有重要农作物，如水稻、拟南芥、番茄、玉米、甜菜、小麦、大豆、马

铃薯、棉花、油菜等的RFLP图谱均已构成，随着多种标记的不断添加与定位，分

子遗传图谱正日渐趋于饱和。2001年Cornell大学发表的SSR遗传连锁图上