水稻紫色种皮基因<italic>Pb</italic>的精细定位与候选基因分析

紫米因其种皮内花色素苷的沉积而着色. 控制种皮着色的 Pb 基因位于水稻第4染色体, 紫色种皮对白色种皮呈显性. 本研究利用培矮64S (白米)×豫南黑籼糯(紫米)和培矮64S×川黑糯(紫米)两个F 2 分离群体对 Pb 基因进行了精细定位. 首先用SSR标记将Pb基因初步定位在距微卫星位点RM3820下游0.79 cM的位置. 然后, 通过在候选区域内发展高密度的InDel标记和CAPS标记, 将 Pb 基因限定在两个InDel标记RID3与RID4之间25 kb范围以内. 在该区段内, TIGR水稻基因组(R.5)标有两个注释基因: 一个为与玉米 Lc 基因同源的 Ra , 为控制花色素苷代谢的Myc类转录因子; 另一个为与拟南芥 TT8 同源的 bhlh16 , 也与植物色素代谢有关. 根据两者的性质和前人相关研究结果, 推测 Pb 与 Ra 实为同一个基因. 序列分析结果表明, 与白米品种培矮64S, 9311 (籼)和日本晴(粳)相比, 豫南黑籼糯和川黑糯中 Ra 基因第7外显子存在一个GT缺失. 根据GT缺失发展了一个CAPS标记CAPSRa, 并对两个F2分离群体和100余份水稻品种进行分析. 结果发现, 所有F2白米单株以及所有白米( n = 63)和红米( n = 23)品种的CAPSRa基因型与培矮64S相同, 而所有紫米品种( n = 20)与豫南黑籼糯和川黑糯相同. 据此推测, 水稻紫色种皮性状可能由 Ra 基因第7外显子内的GT缺失引起.