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摘要：【目的】株高是農(nóng)作物的重要農(nóng)藝性狀之一。導(dǎo)致株高變矮的原因很多,最受關(guān)注的是赤霉素(GA)和油菜素內(nèi)酯(BR)對(duì)株高的影響,其調(diào)控機(jī)制的闡明對(duì)于植物科學(xué)基礎(chǔ)研究及遺傳育種研究均具有重要意義。【方法】利用γ射線誘變水稻材料9311,獲得一個(gè)矮化少蘗突變體,命名為dlt3(dwarf and low-tillering 3),通過(guò)形態(tài)學(xué)調(diào)查手段分析dlt3突變體的株高、分蘗數(shù)、葉夾角、葉形態(tài)和結(jié)實(shí)率等性狀,通過(guò)葉枕部位的伸直情況和α-淀粉酶活性檢測(cè)分析其對(duì)外源BR和GA應(yīng)答的敏感性,通過(guò)構(gòu)建遺傳群體和篩選分子標(biāo)記對(duì)其進(jìn)行基因定位,并利用基于iTRAQ的定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析dlt3突變體的蛋白質(zhì)組表達(dá)譜。【結(jié)果】表型分析顯示dlt3突變體具有半矮化、少分蘗、葉夾角減小、葉表面皺褶、葉形變短變寬和結(jié)實(shí)率降低等多個(gè)突變表型;突變體對(duì)GA正常應(yīng)答,而對(duì)BR處理表現(xiàn)為不應(yīng)答。遺傳分析顯示dlt3突變因單個(gè)基因隱性突變導(dǎo)致;利用分子標(biāo)記將dlt3基因定位在第6染色體標(biāo)記RM2615和R6M14之間。定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析在dlt3突變體中鑒定到330個(gè)差異表達(dá)蛋白,包括222個(gè)上調(diào)和108個(gè)下調(diào)表達(dá)蛋白。其中,4個(gè)差異表達(dá)蛋白與BR信號(hào)途徑直接相關(guān);多個(gè)差異表達(dá)蛋白與水稻株高或生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控直接相關(guān);此外,多個(gè)差異表達(dá)蛋白,如絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶、Ca2+結(jié)合蛋白和鋅指結(jié)構(gòu)域蛋白等在dlt3突變體中大量富集。【結(jié)論】dlt3是一個(gè)BR不敏感的矮化少蘗突變體,DLT3基因突變引起B(yǎng)R信號(hào)途徑的異常,進(jìn)而可能導(dǎo)致胞內(nèi)蛋白磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活途徑受到廣泛影響,從而引起植株生長(zhǎng)發(fā)育等多方面性狀異常。

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