水稻矮化多蘖突变体mtd2/htd1-1的鉴定与图位克隆

株高是株型构成的重要因子,分蘖则是有效穗形成的基础,二者均是水稻重要的农艺性状.为研究株高和分蘖发育的分子机理,用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变保持系西大1B,从中鉴定到1个矮化多蘖突变体,命名为mtd2(more tiller and dwarfism 2).与野生型西大1B相比,mtd2的分蘖数(70.00个)是野生型的6.25倍,株高(49.12 cm)则为野生型的59.4%,同时还表现出小穗、短叶等特征.遗传分析表明:mtd2分蘖增多和植株矮化的突变表型呈共分离现象且受单隐性核基因调控.利用mtd2和缙恢10号杂交组合的F2隐性群体,最终将MTD2基因精细定位于第4染色体分子标记C04-2和C04-3之间157 kb的物理范围内,该区间内含1个已克隆的多蘖矮秆基因LOC_Os04g46470-HTD1.对定位区间内的HTD1进行DNA测序,发现其编码区有11个碱基缺失,导致移码突变.构建互补载体,转化突变体mtd2,其矮化多蘖表型恢复正常,表明mtd2是htd1的一个新等位突变体.细胞学分析发现:mtd2分蘖数增多是由于分蘖芽发育较快所致;qRT-PCR分析表明:MTD2可能参与独脚金内酯(SLs)相关的分蘖芽发育调控网络,这为进一步鉴定MTD2/HTD1基因的功能奠定了基础.