同源四倍体水稻籼型突变体Wx基因序列分析及特异识别分子标记的建立

同源四倍体水稻突变株D4063-1直链淀粉含量比来源二倍体明恢63下降一半,即其直链淀粉含量为5.23%。为研究其直链淀粉含量下降的原因,根据普通水稻Wx基因设计引物,扩增测序获得了D4063-1Wx基因的全序列,并与已报道的Wx基因进行比对分析;同源四倍体水稻D4063-1Wx基因最显著变化为在外显子序列中发生碱基缺失,导致移码突变,在第9外显子终止密码子提前出现。D4063-1Wx基因碱基位点的变化还导致其序列上酶切位点的变化,对常用限制性内切酶位点分析结果表明,同源四倍体水稻相对于籼稻和粳稻多了2个sphⅠ酶切位点,相对于粳稻减少了6个AccⅠ,增加了4个XbaⅠ,1个XhoⅠ,1个PstⅠ和1个SalⅠ酶切位点。聚类分析表明D4063-1Wx基因序列与籼稻亲源关系较近,由此推测D4063-1Wx基因来源于籼稻的Wxa基因型。另外,根据D4063-1Wx基因的碱基差异,推测D4063-1Wx基因外显子碱基变化导致的RNA加工障碍是其直链淀粉降低的主要原因,并可能与其米饭较软等品质相关。本研究还根据D4063-1和籼稻、粳稻的序列差异及D4063-1在该片段上的特征序列位点设计了用于识别D4063-1的寡核苷酸片段,并作为PCR反应的引物命名为AUT4063-1,将该引物与作者设计的扩增普通籼稻、粳稻Wx基因的引物F5配合使用,建立了识别D4063-1的显性和共显性两种检测方式的分子标记,为快速、准确鉴别低直链淀粉含量突变体D4063-1创造了条件。