控制水稻光响应基因ELM1的图位克隆

　　 摘要： 目的 探究水稻开花期的调控基因与图位克隆，阐明其开花遗传与分子机制，完善水稻抽穗期基因的调控网络，为水稻生产育种提供实践意义

　　

摘要：

目的 探究水稻开花期的调控基因与图位克隆，阐明其开花遗传与分子机制，完善水稻抽穗期基因的调控网络，为水稻生产育种提供实践意义。 方法 以水稻长日照条件下延迟开花突变体elm1为材料，统计开花期等农艺性状，通过正反交实验构建群体，统计F₂群体表型进行遗传规律分析，与籼稻Dular构建图位克隆群体并进行基因定位，并对精细定位区间内候选基因进行测序，结合生物信息学等手段对候选基因进行预测与分析，使用AlphaFold2软件预测蛋白结构的变化。 结果 elm1突变体在长日照条件下开花时间显著增加，其受一对单隐性核基因控制，图位克隆到ELM1基因，ELM1基因编码SET结构域组蛋白甲基转移酶，等位于已报道的lvp1突变体，测序结果显示在elm1突变体中LOC_Os09g13740基因的第5外显子（ATG下游3 293 bp处）发生点突变（G变为T），导致该突变位点由甘氨酸（亲水）突变为缬氨酸（疏水），AlphaFold2蛋白结构预测表明该突变导致蛋白构象发生改变，对蛋白功能可能有一定的影响。田间试验表明，在合适纬度的区域种植elm1突变体，突变体表现穗粒数明显增多且增产的表型。 结论 elm1突变体的突变位点为一弱等位突变，该等位突变体在适宜的纬度区域下育种可提升水稻产量，研究证明突变体elm1是一份优异的等位变异材料。