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水稻叶片融合基因LF1的图位克隆及功能分析

谭嵩娟1,陶蓉1,何俊1,刘裕强1*,万建民1,2

(1.南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏南京;2.中国农业科学院作物科学研究所,北京)

摘要：[目的]克隆并解析水稻叶片融合基因LF1(LeafFusion1)的功能,为阐明水稻叶片发育的分子机制奠定基础。[方法]lf1为水稻品种‘组织培养获得的叶片融合突变体。利用水稻叶片融合突变体lf1与籼稻品种‘N22构建遗传分离群体,精细定位lf1;结合突变体重测序分析确定候选基因,经基因敲除克隆LF1;分析该基因的表达模式和蛋白的亚细胞定位。[结果]从lf1/N22的F2群体中,挑选10株突变个体和10株正常个体,将lf1定位在第6染色体上InDel6-6和RM30标记之间;进一步利用株极端个体,经加密标记,最终将lf1精细定位在标记InDel6-6和RM之间约3.2Mb区间内;通过对野生型‘和lf1进行重测序分析,发现‘与lf1在定位区间的9个基因存在差异,其中6个为转座子基因,1个为表达蛋白基因,1个为假定蛋白基因,1个为NAC转录因子基因Os06g。与野生型‘相比,lf1中Os06g第1外显子存在1个33bp的缺失,导致11个 酸的缺失,据此将该基因确定为LF1的候选基因。利用CRISPR/Cas9技术,获得4个不同类型的敲除株系,均表现出突变体的表型。上述结果表明,Os06g即为目的基因LF1。qRT-PCR分析表明,LF1呈现组成型表达,且在幼穗中表达量 。亚细胞定位显示LF1定位于细胞核中。[结论]水稻突变体lf1的叶片融合性状由6号染色体的Os06g基因突变所致。该基因的克隆及初步功能分析为解析水稻叶片的发育调控机制奠定了基础。

关键词：水稻;叶片分化;基因克隆;NAC转录因子

作者简介:谭嵩娟,硕士研究生。*通信作者:刘裕强,教授,研究方向为水稻遗传育种,E-mail:yql

谭嵩娟,陶蓉,何俊,等.水稻叶片融合基因LF1的图位克隆及功能分析[J].南京农业大学学报,,45(2):-.

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