小麦叶绿体基因23SrRNA单位点突变对叶色影响初探

【作者】 李瑞航； 郎丹莹； 吕庚寅； 郭晓光； 刘研； 魏欣； 郭蔼光； 徐虹；

【机构】 西北农林科技大学生命科学学院； 旱区作物逆境生物学国家重点实验室；

【摘要】 小麦返白系的阶段性白化受到核质因子的共同调控,为了鉴定与白化相关的细胞质因子,本研究测定了返白系与其母本矮变1号的叶绿体基因组序列,并经PCR验证,鉴定出4个SNP位点,其中1个SNP位于23SrRNA基因内部,另外3个SNP位于基因的启动子区或基因间隔区。同时,与中国春等其它已公布的小麦23SrRNA基因序列相比,返白系与矮变1号还存在一个共有的SNP变异。为了间接研究这两个SNP是否影响到叶绿体的翻译,我们用含有盐酸林可霉素(250、500、700、800、1000mg/L)和红霉素(150、250、350、500,1000 mg/L)的MS培养基分别处理返白系与矮变1号的种子。这两种抗生素可与23SrRNA的不同位点结合,影响叶绿体核糖体50S亚基组装,抑制叶绿体的翻译,而在结合位点突变的株系对这两种抗生素具有抗性。结果表明,用250mg/L以上浓度的盐酸林可霉素处理两周后,返白系和矮变1号的种子苗叶色均完全白化,两个材料无差异;用250mg/L与350mg/L红霉素处理两周后,矮变1号种子苗表现全绿,返白系种子苗则出现全白、展开叶白化心叶绿、及全绿三种表型,与田间白化期的植株表型相近,500 mg/L以上红霉素处理小麦种子均不能萌发。该结果揭示出23SrRNA两个SNP有可能影响到小麦叶绿体的翻译,至于其是否与叶色白化相关,值得进一步深入探讨。更多还原