玉米黄叶基因ZmNPPR5的克隆

作者：刘胜坤; 孙世磊; 董鲁朋; 李平华; 刘保申^*; 张永中^*

来源：植物遗传资源学报, 2023, 24(02): 388-395.

DOI：10.13430/j.cnki.jpgr.20220918002

• 玉米
• 叶绿素合成
• 遗传分析
• 图位克隆
• PPR

叶色突变体往往伴随着叶绿素含量变化及叶绿体结构异常，是研究叶绿体发育与光合作用相关基因功能的重要材料。本研究鉴定了一个玉米叶片黄化的自然突变体74101，该突变体整个生育期均表现为叶片黄化，总叶绿素含量比野生型（74101-WT）下降53.38%，净光合速率下降25.63%。透射电子显微镜结果显示，74101中叶绿体类囊体结构紊乱，基质片层排列稀疏，无基粒结构。遗传分析与精细定位结果表明74101突变表型受1对隐性核基因控制，位于玉米第5号染色体长臂的标记K-138和K-27之间约76.05kb物理区间内。对该区间4个候选基因测序分析发现，编码PPR蛋白的ZmNPPR5(Zm00001eb252430)基因第1126位核苷酸碱基发生突变（C-T）。与EMS突变体等位性分析进一步验证ZmNPPR5基因控制叶片黄化表型，亚细胞定位显示其在细胞核中表达。本研究成功克隆了玉米新的黄化基因ZmNPPR5，为进一步研究PPR蛋白调控叶绿体发育和叶绿素合成奠定了基础。

• 单位
  作物生物学国家重点实验室; 山东农业大学