水稻矮化多分蘖基因DT1的图位克隆与功能分析OA北大核心

分蘖是影响水稻株型和产量的重要性状。本研究获得一个稳定遗传的矮化多分蘖自然突变体dt1 (dwarf and tillering 1)。此外, dt1突变体穗长、结实率、粒长、粒宽、千粒重、维管束鞘细胞数量及大小较野生型均显著降低。图位克隆证实dt1突变体是由编码独脚金内酯生物合成途径关键酶类胡萝卜素裂解双加氧酶(CarotenoidCleavage Dioxygenase7,CCD7)的D17/HTD1(LOC_Os04g46470)第2个外显子上8bp的插入导致的,是一个D17/HTD1的新等位突变。此外, dt1突变体萌发率、根长、根直径均显著降低,外施独脚金内酯类似物GR24能恢复dt1突变体的这些表型。转录组测序结果显示, dt1突变体有579个基因上调, 506个基因下调。GO分析显示上调基因显著富集在生长素响应、内源刺激响应和激素响应等通路,下调基因显著富集在胞内碳水化合物代谢和组蛋白甲基化等通路。KEGG分析显示上调基因在植物激素信号转导等通路显著富集,下调基因在氨基糖和核苷酸糖代谢及二萜生物合成等通路上显著富集。研究结果丰富和拓展了CCD7和独脚金内酯在水稻中的调控作用,对水稻育种具有重要理论意义。