摘要：花青素是广受人们喜爱的植物色素, 在食品加工、杂种纯度鉴定中具有重要的作用.本研究鉴定了一个以日本晴为受体、优良紫鞘恢复系R225 为供体亲本的紫鞘水稻染色体片段代换系Z519.Z519 共含有16 个代换片段,分布于除第10 染色体外的其他11 条染色体, 平均长度为6.85 Mb.Z519 在芽鞘3 mm 时鞘尖呈现紫色, 其后在叶鞘、叶缘、茎维管束和柱头等部位出现紫色线条, 而日本晴各部位均为绿色.Z519 叶鞘中花青素含量极显著高于日本晴,剑叶中没有显著差异.与受体日本晴相比, Z519 的株高显著降低, 千粒重、主穗总粒数和实粒数显著增加, 有效穗数、主穗长和结实率无显著差异.进一步以日本晴与Z519 杂交产生的F1 和F2 群体对紫鞘基因进行了遗传分析和分子定位.该紫鞘表型受显性单基因控制, 位于第1 染色体InDel 标记L03 和SSR 标记L01 之间37.8 kb 的区域, 被命名为PSH1.对该区间进行候选基因预测和测序, Z519 在一个编码质体ATP/ADP 转运蛋白的LOC_Os01g45910 基因第一外显子的第238-252 碱基的GTG 重复区又多插入了GTG 3 个碱基, 导致增加了一个甘氨酸.qRT-PCR 结果进一步表明其表达量在Z519 中明显降低, 初步确定LOC_Os01g45910 是PSH1 的候选基因.该研究为PSH1 调控花青素的分子机制奠定了良好基础.

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