文献类型： 中文期刊

作者： 夏思奇 ¹ ; 杨汉树 ² ; 邱牡丹 ¹ ; 李磊 ² ; 李懿星 ² ; 宋书锋 ² ; 李莉 ² ; 王建龙 ¹ ;

作者机构： 1.湖南农业大学农学院

2.湖南杂交水稻研究中心杂交水稻全国重点实验室

关键词： 水稻;花粉育性;OsINV3基因;糖苷水解酶;CRISPR/Cas9

期刊名称： 杂交水稻

ISSN： 1005-3956

年卷期： 2024 年 001 期

页码： 35-43

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 花粉育性是水稻生殖发育中的重要性状，直接影响水稻的产量。本研究鉴定到一个包含Glyco＿32核心结构域的糖苷水解酶编码基因OsINV3。通过实时定量PCR对OsINV3的时空表达模式分析发现，该基因在穗发育各阶段均有表达且在幼穗分化第6期具有较高的表达水平。通过亚细胞定位分析，发现OsINV3定位于细胞质。利用CRISPR/Cas9技术获得了粳稻9522和籼稻五山丝苗背景下的功能缺失突变体9522⁰¹⁵⁹⁰-1和9522⁰¹⁵⁹⁰-2、WSSM⁰¹⁵⁹⁰-1和WSSM⁰¹⁵⁹⁰-2。通过对表型分析及农艺性状统计发现，2种不同背景的突变体材料均表现为株高矮化、花粉育性下降、结实率降低。进一步分析发现，不同背景的突变材料，对育性下降的程度存在差异，在籼稻五山丝苗背景下，OsINV3的功能缺失导致花粉完全败育。通过半薄切片超显微观察发现，OsINV3的功能缺陷导致花药壁和小孢子发育异常。本研究为水稻花药发育提供新的研究思路，为水稻遗传育种提供遗传材料。