谷子条纹叶突变体t122表型分析及基因初定位

叶片颜色通常与叶绿体数量、结构、光合能力等相关,以C4模式植物谷子的叶色突变体为材料,克隆突变基因并研究其功能,对于解析C4植物叶绿体发生发育及光合作用调控机制具有重要作用.本研究从谷子品种豫谷1号EMS突变体库中分离鉴定到一个条纹叶突变体t122.该突变体生长发育迟缓,且叶片呈现不规则白色条纹.农艺性状测定结果显示,t122的株高、叶长、叶宽、主穗粗、主穗重、结实率等性状均显著降低,而单株穗数相比野生型显著增加,同时光合性能受到影响.叶片解剖结构观察发现t122维管束间距离、维管束间细胞层数、叶片横截细胞面积均无明显改变,而叶片细胞长度显著增加.叶绿体超微结构观察表明t122一部分叶片细胞叶绿体缺失,而另一部分叶片细胞含有发育正常的叶绿体.遗传分析结果显示,t122突变表型由一对隐性核基因控制.利用MutMap法,将候选基因初步定位于3号染色体24.0～30.0 Mb区间内,研究结果为谷子条纹叶基因的克隆及功能研究奠定了基础.