水稻温敏感失绿突变体tcd51的遗传分析及其基因定位

从粳稻品种‘嘉花 1 号’的 60Co酌 射线辐照的后代中筛选到一个水稻温敏感失绿突变体 tcd51，该突变体在 24℃条件以下，幼苗从三叶期开始呈白色失绿，而 28℃以上条件下其表型与野生型‘嘉花 1 号’一致，呈正常绿色，表明其幼苗叶色失绿是一种温敏感性状。透射电镜观察表明，突变体 tcd51 的叶绿体在 20℃条件下发育不全，且光合色素含量明显下降，而在 32℃条件下叶绿体结构和光合色素含量与野生型基本一致。遗传分析表明，该温敏感失绿突变表型受 1 对隐性核基因(tcd51)控制。利用该突变体与‘培矮 64S’杂交构建F2 群体以及 InDel 和 SSR 分子标记，将 tcd51 基因定位在水稻第 5 染色体上的 ID5 与 ID7 分子标记之间的507 kb 的区间内，跨越 6 个 BACs，包含 26 个 ORFs。转录表达分析表明，tcd51 突变体在 20℃低温条件下叶绿素合成、光合作用和叶绿体发育相关基因(PORA , psaA, psbA, rpoB, rpoC)转录水平大幅度下调，而在 32℃条件下与野生型无明显差异，说明 TCD51 可能是一个低温响应且受低温影响的水稻苗期生长的关键基因。本研究为 tcd51 基因的进一步克隆和功能探索提供了一定的参考。