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首页 > 过刊浏览>2026年第27卷第6期 >1103-1115. DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.20260129003 优先出版
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水稻少分蘖突变体ltn4-1的遗传定位和农艺性状分析
DOI:
10.13430/j.cnki.jpgr.20260129003
CSTR:
作者:
作者单位:

沈阳农业大学水稻研究所,沈阳110866

作者简介:

研究方向为水稻发育分子机制和分子育种,E-mail: 2021200071@stu.syau.edu.cn

通讯作者:

王晓雪,研究方向为水稻发育和抗逆分子机制和分子育种,E-mail: wangxx@syau.edu.cn

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(32070642)


Genetic Mapping and Agronomic Traits Analysis of Less Tiller Number Mutant ltn4-1 in Rice
Author:
Affiliation:

Rice Research Institute of Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866

Fund Project:

Foundation project: National Natural Science Foundation of China (32070642)

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    摘要:

    在当前全球人口增长和耕地资源紧张的背景下,提高作物单产已成为农业研究的重要课题。水稻作为世界上主要的粮食作物之一,其产量直接关系到粮食安全。分蘖数是决定水稻产量的关键因素之一,直接影响水稻的有效穗数。本研究在粳稻品种沈农9816背景下利用甲基磺酸乙酯(EMS, ethyl methylsulfonate)诱变的方法筛选获得了分蘖数减少的水稻突变体less tiller number 4-1 (ltn4-1)。利用图位克隆技术将目标基因定位在5号染色体G5-10A2a和SN5-1分子标记之间106 kb的区间内。研究发现,与野生型相比,ltn4-1突变体的分蘖数减少,叶片明显变宽、叶脉膨出,剑叶、倒二叶、倒三叶的大维管束数目以及大维管束间小维管束的数目均显著增多,叶片维管束周围的细胞数目显著增多、细胞面积明显增大。农艺性状调查结果显示,与野生型相比,ltn4-1突变体的分蘖数以及单穗重等性状显著降低。此外,转录组高通量测序以及实时荧光定量PCR的结果显示,在野生型和突变体之间有THIS1等14个调节叶片宽度以及分蘖数的已知基因的表达水平存在差异。综上,本研究对ltn4-1突变体农艺性状进行了形态和细胞学观察,定位了ltn4-1突变位点,分析了ltn4-1突变对转录组、分蘖数相关基因表达的影响,为克隆LTN4基因、深入研究其调控水稻分蘖数的分子机制奠定了基础。

    Abstract:

    Amidst global population growth and limited arable land, increasing crop yield per unit area is a key agricultural priority. Rice tiller number, a critical determinant of effective panicle number and yield, directly impacts food security. In this study, we isolated a less tiller number mutant, ltn4-1, from the japonica cultivar Shennong 9816 using EMS mutagenesis. Map-based cloning localized the candidate gene to a 106 kb interval on chromosome 5 between markers G5-10A2a and SN5-1. Compared with wild type, ltn4-1 exhibited reduced tiller number, widened leaves with bulged veins, and significantly increased numbers of large and inter-large small vascular bundles in flag, second, and third leaves. The mutant also showed enlarged cell size and increased cell number around vascular bundles. Agronomic evaluation revealed significant reductions in tiller number and grain weight per panicle. Transcriptome and qRT-PCR analyses identified differential expression of 14 known genes (including THIS1) involved in leaf width and tiller number regulation. Collectively, this study provides morphological, cytological, and transcriptomic characterization of ltn4-1, laying a foundation for cloning LTN4 and elucidating its molecular role in tiller number regulation in rice.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张欣峰,张潇月,张琪,等.水稻少分蘖突变体ltn4-1的遗传定位和农艺性状分析[J].植物遗传资源学报,2026,27(6):1103-1115.

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  • 收稿日期:2026-01-29
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  • 在线发布日期: 2026-06-10
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