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水稻落粒性的丧失是人工驯化的结果,易落粒品种在生产上不适用,因此水稻育种家将落粒性状视为育种中的重要性状。本研究在已构建的以普通野生稻为父本,籼稻9311为轮回亲本的一套染色体片段置换系(CSSLs)中,发现了4个极易落粒的置换系,分别为CSSL46、CSSL59、CSSL63和CSSL76。对4个置换系进行基因检测,发现4个置换系中均含有已克隆的落粒性基因SH4。 色素是植物不同组织产生颜色性状的物质基础。在水稻中,不同组织特异性的颜色性状,是品种鉴定、品种纯化和连锁分析的重要标志。本研究利用具有紫色性状的CSSL52为母本,9311为父本进行杂交,进而构建 F2分离群体,利用分子标记选择的方法,对水稻紫色性状进行遗传分析和基因定位。结果发现 F1全部具有紫色柱头、紫色稃尖、紫色叶鞘和紫色芒性状,结合 F2分离群体的表型性状统计分析,结果表明水稻紫色性状呈共显性且受一对显性基因控制。利用472个F2隐性单株最终将该基因定位在水稻第6号染色体RM19552和RM19561之间,物理距离为131.1kb。该区间包含21个基因,其中LOC_Os06g10350与玉米的C1是同源基因,参考前人的定位结果,最终将其确定为候选基因。该基因包含3个外显子和2个内含子,CDS长度为819 bp,编码272个氨基酸,总长度为1294 bp。通过对双亲的基因序列分析,发现CSSL52与9311相比在该基因第3个外显子795位处有10bp缺失,导致转录提前终止。本实验将候选基因命名为OrC基因。 OrC基因在叶片、叶鞘、茎和穗部组织中均有表达,在两个亲本叶鞘中的表达量高于茎和叶;抽穗前和抽穗后在穗部的表达量差异明显。该基因含有保守的R2和R3结构域,编码一个R2R3-MYB蛋白。进化树分析它与亚洲栽培稻和普通野生稻亲缘关系最近,与非洲栽培稻和玉米中的 C1、PL的亲缘关系较近。分析结果有助于深入了解OrC基因在花青素生物合成途径中的调控作用,同时也有助于研究水稻在进化过程中的遗传多样性。 本实验利用OrC基因在两个亲本间表达差异较大的叶鞘和穗部组织,对OrC基因与花青素生物合成途径中的核心结构基因进行半定量与实时定量表达分析。结果表明OrC基因确实参与调控了花青素合成途径,且正调控花青素的合成。OrC基因在穗部的表达水平经光信号诱导后明显上升,该基因的表达激活了转录调控模式,进而对结构基因进行调控,但调控机制比较复杂,还需进一步深入研究。该结果为OrC基因的功能分析和深入研究其在花青素生物合成途径中的调控机制奠定了基础。