不同碱环境下GS3基因单倍型对粳稻穗粒性状的影响
段凯蓉1
董悦1
王敬文1
刘畅1
刘松瑞1
年华2
田蕾1
1.宁夏大学 农学院/宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室,宁夏 银川 7500212.宁夏科丰种业有限公司,宁夏 银川 750021
摘要：以30份粳稻种质资源为试验材料,分别在正常稻田土(对照,CK)及不同碱化程度的土壤[碱化盐土(T1,碱化度39.7%)和碱土(T2,碱化度57.3%)]种植,通过Sanger测序获得GS3基因的全长序列并结合千粒质量、粒长和穗长等穗粒表型性状和在不同处理下的穗粒性状变化率,开展单倍型分析,旨在探讨GS3基因不同单倍型在碱胁迫条件下对粳稻穗粒性状的调控效应.结果表明,对30份粳稻种质资源GS3基因全长进行对比分析,共检测到27个有效变异位点,包含13个错义突变位点和14个Indel位点,将其与千粒质量变化率进行相关性分析发现,2个Indel位点SDP(Significant differences are present in all)、SOA(Significant differences are only under higher alkaline stress)与千粒质量变化率显著相关,分别位于第3染色体的16730526和16732228位置,共形成4种主要单倍型SDP1、SDP2、SOA1、SOA2.SDP2单倍型由于编码区发生移码突变,导致蛋白质结构域提前终止,削弱了GS3对碱度变化的敏感能力,主要表现在千粒质量、粒长、穗长及其变化率在T1与T2处理间差异均不显著.SOA2单倍型则因内含子区域发生2bp插入突变,导致GS3对碱性胁迫的响应能力下降,功能效应减弱,主要表现在T2处理下千粒质量极显著高于SOA1,且千粒质量变化率与SOA1差异也极显著,粒长、穗长及其变化率与SOA1无显著差异.综上,首次揭示了GS3基因在耐碱性与粒质量性状调控之间的功能权衡机制,明确了SDP2和SOA2单倍型在碱性环境下对穗粒性状的特异性调控效应.
关键词：水稻GS3基因碱环境穗粒性状千粒质量变化率单倍型
分类号：S511(禾谷类作物)
资助基金：国家自然科学基金(32260492)宁夏重点研发计划项目(2024BBF0100102)宁夏粮食作物种质创制与生长调控科技创新团队项目(2022BSB03109)
论文发表日期：2025-12-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 23-31 )
英文信息