摘要
通过EMS诱变水稻IR64获得一个斑点叶突变体HM143,连续9代异地自交种植观察，斑 点叶性状均能稳定遗传。以HM143突变体为实验材料，进行了表型鉴定、光合色素含量测定、 组织化学分析、抗病性鉴定、防卫反应基因表达分析、遗传分析和基因定位。结果如下: 1、播种后约3周，突变体HM143部分叶片上部开始产生不规则褐色斑点，褐斑迅速沿着叶脉 或叶片边缘向下扩散，严重时可扩展至叶鞘，表明HM143属于扩散型斑点叶突变体。突变 体HM143与野生型IR64相比，除结实率和千粒重存在显著差异外，其余考察的农艺性状 均无显著差异。 2、经台盼蓝染色后，野生型叶片和突变体不带斑叶片呈均一的蓝色，而突变体斑点处被染成 深蓝色，表明斑点产生处的细胞死亡或者细胞膜被破坏。DAB染色结果显示，在野生型IR64 中没有H2O2的沉积，相反在突变体细胞坏死处被染成红棕色。表明H2O2的产生和沉积可 能导致突变体细胞的死亡和斑点的产生。 3、光合色素含量测定结果表明，无论在分蘖盛期还是在抽穗期，野生型IR64和突变体HM143 不带斑叶片中叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量均无显著差异，而突变体HM143带斑点叶 片中3种色素含量均显著降低。 4、白叶枯病抗性鉴定结果表明，感病对照对15个小种均为感病（5个中感，10个高感）;突 变体对15个小种均是抗病（8个中抗，7个高抗），而野生型对5个小种为抗病（4个中抗， 1个高抗），10个小种为感病（6个中感，4个高感）。突变体与野生型相比，除对小种PXO112 和OS225抗性两者之间无差异，其余小种的抗性都有显著或极显著的提高。接种结果表明 突变体HM143对白叶枯病病菌有广谱抗性。斑点叶个体对白叶枯病病菌的抗性比正常绿叶 个体显著提高。35株斑点个体的病斑长度分布为1.5-3.7cm,平均值为2.5±0.8cm;而72 株正常绿叶个体的病斑长度分布为2.7-6.8cm,病斑平均值为4.0±1.2cm,两者存在极显著 差异。上述结果表明，突变体的白叶枯病抗性与斑点叶性状高度相关。 5、利用半定量RT-PCR分析防卫反应基因POX22.3、PAL、POC1、PBZ1和PR1的表达情况， 与野生型IR64相比，突变体HM143中POX22.3和PR1的表达量无变化，而PAL、POC1 和PBZ1的表达量增强。对于PAL和PBZ1，在突变体斑点叶中的表达量比突变体无斑叶中 的表达量要高。说明突变体HM143抗性的提高与防卫反应基因表达增强有关。 6、遗传分析结果表明，突变体斑点性状受一对隐性核基因控制。利用HM143/R9308 F2群体中 共1023突变体表型个体来定位控制斑点叶表型的基因，最终将该斑点叶基因定位在第4染 色体长臂上约52kb的区间内，暂时命名为splHM143。此区间尚未发现相关类似基因，因此， splHM143可能是一个新基因。
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