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题名控制水稻光响应基因ELM1的图位克隆
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作者
杜量衡
唐黄磊
张治国
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机构
青岛农业大学生命科学学院
中国农业科学院生物技术研究所
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出处
《生物技术通报》
北大核心
2025年第5期82-89,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFF1001700)。
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文摘
【目的】探究水稻开花期的调控基因与图位克隆,阐明其开花遗传与分子机制,完善水稻抽穗期基因的调控网络,为水稻生产育种提供实践意义。【方法】以水稻长日照条件下延迟开花突变体elm1为材料,统计开花期等农艺性状,通过正反交实验构建群体,统计F2群体表型进行遗传规律分析,与籼稻Dular构建图位克隆群体并进行基因定位,并对精细定位区间内候选基因进行测序,结合生物信息学等手段对候选基因进行预测与分析,使用AlphaFold2软件预测蛋白结构的变化。【结果】elm1突变体在长日照条件下开花时间显著增加,其受一对单隐性核基因控制,图位克隆到ELM1基因,ELM1基因编码SET结构域组蛋白甲基转移酶,等位于已报道的lvp1突变体,测序结果显示在elm1突变体中LOC_Os09g13740基因的第5外显子(ATG下游3293bp处)发生点突变(G变为T),导致该突变位点由甘氨酸(亲水)突变为缬氨酸(疏水),AlphaFold2蛋白结构预测表明该突变导致蛋白构象发生改变,对蛋白功能可能有一定的影响。田间试验表明,在合适纬度的区域种植elm1突变体,突变体表现穗粒数明显增多且增产的表型。【结论】elm1突变体的突变位点为一弱等位突变,该等位突变体在适宜的纬度区域下育种可提升水稻产量,研究证明突变体elm1是一份优异的等位变异材料。
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关键词
水稻
开花期
elm1突变体
图位克隆
弱突变
蛋白结构
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Keywords
rice
heading date
elm1 mutant
map-based cloning
weak mutation
protein structure
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分类号
S511
[农业科学—作物学]
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