李景芳 田云录 刘喜 刘世家 陈亮明 江玲 张文伟 徐大勇 王益华,* 万建民



鸟苷酸激酶OsGK1对水稻种子发育至关重要

李景芳1田云录1刘喜1刘世家1陈亮明1江玲1张文伟1徐大勇2王益华1,*万建民1

(1南京农业大学 作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部长江中下游粳稻生物学与遗传育种重点实验室/长江流域杂交水稻协同创新中心/江苏省现代作物生产中心，南京 210095；2连云港市农业科学院 江苏 连云港 222000；*通讯联系人，E-mail: yihuawang@njau.edu.cn)

【目的】对水稻粉质皱缩突变体进行表型分析及基因克隆，为阐明水稻淀粉合成机制以及胚的发育奠定基础。【方法】来自粳稻品种滇粳优1号的MNU(N-甲基-N-亚硝基脲)诱变突变体库。本研究考查了突变体籽粒的理化性状，利用扫描电镜和半薄切片观察了淀粉颗粒的结构；构建了与N22的F2群体，通过图位克隆及转基因互补验证确定目标基因；通过qRT-PCR以及GUS活性染色对进行组织表达分析；免疫印迹分析了突变体中淀粉合成相关基因以及线粒体基因的蛋白变化。【结果】籽粒粉质皱缩，千粒重显著下降；胚乳中淀粉颗粒变小变圆，排列松散，不能形成正常的复合淀粉颗粒；突变体中总淀粉、直链淀粉含量均显著下降，脂肪含量显著上升，突变体淀粉的糊化特性发生明显改变。编码一个线粒体和质体双定位的鸟苷酸激酶(guanylate kinase)，命名为OsGK1。在各器官中组成型表达，并在花后6 d的胚乳中表达水平最高。突变体胚乳中淀粉合成相关蛋白水平显著降低，尤其是AGPS2b和PHOI。此外，突变体的胚发育严重受损，导致种子纯合致死；……