·常规信息
基因(座)名称每穗实粒数基因
grain number
基因符号Gn1a; OsCKX2
所在染色体1 (已克隆)
供体材料Habataki

Gn1a 位点,是影响水稻每穗实粒数的主效QTL,来自品种Habataki 的等位基因增加了每穗粒数。

【QTL的发现与定位】

日本名古屋大学的Matsuoka 研究组利用籼粳交Habataki/Koshihikari,在第1染色体短臂上定位到一个控制粒数的QTL-Gn1,可以解释44%的表型变异。进一步利用NIL-Gn1的杂合植株(Gn1/gn1)产生的96个F2 单株,将Gn1 分解为两个位点:Gn1aGn1b,这两个位点的效应相当,Gn1a 定位于R3192和C12072S之间不到2cM的区间,Gn1b 位于Gn1a 的上游(Ashikari et al., 2005)。

【QTL的克隆】

利用NIL-Gn1a的杂合植株(Gn1a/gn1a)产生的13000 个F2 单株,将Gn1a 精细定位于3A28和3A20之间6.3kb的区域,该区域只有一个开放阅读框,即与细胞分裂素氧化酶/脱氢酶高度同源的OsCKX2 基因。序列分析表明,与Koshihikari 相比,Habataki 中OsCKX2 基因在5' 非翻译区和第1个外显子上分别缺失16个和6个碱基,而且第4外显子发生了3个碱基的置换,这些导致了其蛋白产物的差异(Ashikari et al., 2005)。

【QTL的生物学功能分析】

测序结果暗示了OsCKX2 功能的降低或缺失将提高稻谷的产量,互补转化实验也表明OsCKX2 就是Gn1a 。由于OsCKX2 表达量的降低引起花序分裂组织中细胞分裂素的积累,因而增加了颖花数量,即粒数,最终导致产量提高(Ashikari et al., 2005)。

OsCKX2 在叶片、茎、花序分生组织和花中表达强烈,在茎尖分生组织表达较弱,而在根与胚中不表达。

【评注】

OsCKX2(Gn1a)基因编码一种降解细胞分裂素的酶,该基因表达的减弱,使得细胞分裂素在花序分生组织中累积,增加繁殖器官的数目,穗粒数就越多,最终提高水稻的产量。

【相关登录号】
cDNAs及其产物:AB205193
参考基因组位点:Os01g0197700(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os01g10110(本地MSU-RGAP
将本文分享到:
·遗传(物理)图谱
#图谱名称连锁群开始位置终止位置
1日本晴序列注释图谱(2008)152698355274522
·ONTOLOGY及相关基因
表型特征每穗实粒数(TO:0000447)
分子功能细胞分裂素脱氢酶(GO:0019139)
形态构造灌浆结实期(GRO:0007141), 穗(PO:0009049)
·参考文献
1Motoyuki Ashikari;Hitoshi Sakakibara;Shaoyang Lin;Toshio Yamamoto;Tomonori Takashi;Asuka Nishimura;Enrique R. Angeles;Qian Qian;Hidemi Kitano;Makoto Matsuoka
  Cytokinin Oxidase Regulates Rice Grain Production
  Science, 2005, 309(741): 741-745
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