我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

杂交水稻2024年第01期:水稻糖苷水解酶基因OsINV3影响花粉育性的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:夏思奇;杨汉树;邱牡丹;李磊;李懿星;宋书锋;李莉;王建龙;

单位:湖南农业大学农学院;湖南杂交水稻研究中心杂交水稻全国重点实验室;

摘要:花粉育性是水稻生殖发育中的重要性状,直接影响水稻的产量。本研究鉴定到一个包含Glyco_32核心结构域的糖苷水解酶编码基因OsINV3。通过实时定量PCR对OsINV3的时空表达模式分析发现,该基因在穗发育各阶段均有表达且在幼穗分化第6期具有较高的表达水平。通过亚细胞定位分析,发现OsINV3定位于细胞质。利用CRISPR/Cas9技术获得了粳稻9522和籼稻五山丝苗背景下的功能缺失突变体9522~(01590)-1和9522~(01590)-2、WSSM~(01590)-1和WSSM~(01590)-2。通过对表型分析及农艺性状统计发现,2种不同背景的突变体材料均表现为株高矮化、花粉育性下降、结实率降低。进一步分析发现,不同背景的突变材料,对育性下降的程度存在差异,在籼稻五山丝苗背景下,OsINV3的功能缺失导致花粉完全败育。通过半薄切片超显微观察发现,OsINV3的功能缺陷导致花药壁和小孢子发育异常。本研究为水稻花药发育提供新的研究思路,为水稻遗传育种提供遗传材料。

关键词:水稻;;花粉育性;;OsINV3基因;;糖苷水解酶;;CRISPR/Cas9

基金资助:湖南省科技创新计划岳麓山种业创新项目(2021NK 1002);; 长沙市科技计划项目(kq2004053)