水稻亮绿叶突变体bgl-2的表型特征与遗传分析

叶色突变体不仅是水稻功能基因组学研究的理想材料,同时对杂交水稻育种也具有重要意义,还可以作为观赏稻打造乡村休闲农业观光旅游点,促进乡村振兴.本研究基于课题组前期辐射诱变获得的一个水稻亮绿叶突变体bgl-2,比较了突变体bgl-2与野生型 SIPI 在叶片颜色上的差异,结果表明突变体bgl-2叶片呈现出不同于野生型 SIPI的亮绿色.在分蘖期利用 95%的乙醇提取测定叶片中的光合色素含量,结果发现突变体 bgl-2 的叶绿素含量与野生型SIPI 相比无显著差异.观察突变体bgl-2其他的植株形态发现,其剑叶和倒二叶叶尖均表现不同于野生型 SIPI 的弯折形态,且剑叶显著短于野生型SIPI,同时其株高也显著矮于野生型SIPI.收种后拷种发现,突变体bgl-2的千粒重、粒长和粒宽均显著小于野生型SIPI,但其长宽比与野生型SIPI的相比无显著差异.通过透射电镜观察分蘖期野生型SIPI和突变体bgl-2剑叶叶细胞结构,表明突变体bgl-2的细胞壁显著增厚,但细胞膜外膜厚度显著减小,内膜几乎退化,且其叶绿体超微结构中的类囊体的片层结构比野生型SIPI的疏松.通过将突变体bgl-2作为母本,野生型SIPI作为父本,进行杂交获得F1 代植株,调查发现其叶片表现正常绿色,且剑叶和倒二叶形态正常,而自交后的F2 代群体分离出叶色差异明显的正常绿叶苗和亮绿叶苗.统计群体中植株表型的分离比,卡方测验表明其符合隐性单基因的 3∶1 遗传分离模式.上述结果明确了突变体bgl-2的表型和遗传特征,为突变体bgl-2的分子调控机制研究和促进其在水稻育种上的应用提供理论依据,后续将进行BGL-2基因的定位克隆和功能分析.