·常规信息
基因(座)名称光温敏雄性核不育基因
Photoperiod-sensitive male sterility-3
基因符号pms3; p/tms12-1; IncRNA; LDM
所在染色体12 (已克隆)
供体材料农垦58S;培矮64S

控制粳稻农垦58S光敏型雄性不育和控制籼稻培矮64S温敏雄性不育的基因,克隆证实它们位于同一个位点,是一个非编码RNA。

【基因的发现、命名与定位】

以“农垦58S×农垦58”及“农垦58S×1514”两个F2 群体为材料,通过BSA分析找到了农垦58S 所携带的另1个光敏核不育基因pms3,并将其定位于第12 染色体上(梅明华等, 1999);对农垦58S/大黑矮生标记基因系FL2 组合组建可育集团和不育集团,并以亲本对照进行了RFLP、RAPD和双引物RAPD分析,结果发现第12 染色体的1个单拷贝标记G2140 与光敏核不育基因连锁遗传,二者之问的遗传图距为14.1cM(李子银等, 1999);陈亮等筛选出与光敏不育基因pms3 连锁的标记F3和V4,其与pms3 的遗传距离分别为5.80cM和7.75cM;李香花等则进一步将pms3 定位在12号染色体上的RFLP标记M36和RZ261之间,与两标记的遗传距离分别为1.5cM 和3.05cM。

【基因的克隆、功能研究】

华中农业大学张启发研究团队指出控制农垦58S不育的是一个长的非编码RNA,LOC_12g36030 的转录本1即pms3。研究表明一个长度为1236bp,且与长光照下特异的雄性不育相关的RNA分子(LDMAR)。长日照条件下,足够的LDMAR 转录量是维持正常花粉发育所必需的,但由于一个单碱基突变造成LDMAR 二级结构改变,导致了LDMAR 在特异的长日照下转录量降低,造成正处于发育的花药提前程序化死亡,即产生PSMS(Ding et al. 2012)。

华南农业大学庄楚雄课题组的论文进一步指出,p/tms12-1 是一个非编码RNA基因,它的原始转录本经过至少2次加工产生一个小RNA。与正常水稻品种相比,温敏不育水稻在该小RNA序列内存在一个单碱基突变。研究结果进一步表明,“农垦58S”也具有相同的该突变基因,这个单碱基突变是在籼稻产生温敏不育性和在粳稻产生光敏不育性的共同原因。在正常水稻中,野生型P/TMS12-1 的表达抑制了温敏或光敏不育的发生,而温敏和光敏不育水稻中,p/tms12-1 的该突变影响了小RNA的表达水平及其可能与靶基因的互作能力而产生雄性不育(Zhou et al. 2012)。

【相关登录号】
contigs及其产物:AP014968BAT17532, AP008218BAH95727
cDNAs及其产物:AK111270, JQ317784, JQ317785
参考基因组位点:Os12g0545900(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os12g36030(本地MSU-RGAP
参考基因组产物:NM_001190070NP_001176999
将本文分享到:
·ONTOLOGY及相关基因
表型特征光敏雄性核不育(TO:0000009), 温敏雄性核不育(TO:0000067)
生物进程绒毡层发育(GO:0048658)
·参考文献
1Hai Zhou;Qinjian Liu;Jing Li;Dagang Jiang;Lingyan Zhou;Ping Wu;Sen Lu;Feng Li;Liya Zhu;Zhenlan Liu;Letian Chen;Yao-Guang Liu;Chuxiong Zhuang
  Photoperiod- and thermo-sensitive genic male sterility in rice are caused by a point mutation in a novel noncoding RNA that produces a small RNA
  Cell Research, 2012, 22(4): 649-660
2Jihua Ding;Qing Lu;Yidan Ouyang;Hailiang Mao;Pingbo Zhang;Jialing Yao;Caiguo Xu;Xianghua Li;Jinghua Xiao;Qifa Zhang
  A long noncoding RNA regulates photoperiod-sensitive male sterility, an essential component of hybrid rice
  Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012, 109(7): 2654-2659
3Q. Lu;X. H. Li;D. Guo;C. G. Xu;Q. Zhang
  Localization of pms3, a gene for photoperiod-sensitive genic male sterility, to a 28.4-kb DNA fragment
  Molecular Genetics and Genomics, 2005, 273(6): 507-511
4李香花;王伏林;陆青;徐才国
  水稻光敏核不育基因pms3的精细定位
  作物学报, 2002, 28(3): 310-314
5陈亮;梅明华;徐才国;王伟;崔红
  鉴定与水稻光敏核不育基因pms3连锁的AFLP-RFLP标记
  厦门大学学报(自然科学版), 2000, 39(4): 421-425
6Minghua Mei;Liang Chen;Zhihong Zhang;Ziyin Li;Caiguo Xu;Qifa Zhang
  pms3 is the locus causing the original photoperiod-sensitive male sterility mutation of 'Nongken 58S'
  Science in China Series C-Life Science, 1999, 42(3): 316-322
7M. H. Mei;X. K. Dai;C. G. Xua;Qifa Zhang
  Mapping and Genetic Analysis of the Genes for Photoperiod-Sensitive Genic Male Sterility in Rice Using the Original Mutant Nongken 58S
  Crop Science, 1999, 39(6): 1711-1715
8梅明华;陈亮;章志宏;李子银;徐才国;张启发
  农垦58S光敏不育基因突变位点的确定及pms3区间的进一步作图
  中国科学(C辑), 1999, 29(3): 310-315
中国农业科学院作物科学研究所 | 中国水稻研究所
Copyright © 2008 CNRRI. All rights reserved. 中国水稻研究所科技信息中心 版权所有